微观世界里粒子自旋是什么?
创始人
2024-06-19 06:41:52

在微观粒子发生反应中,除了要遵从质量守恒、能量守恒等经典物理学定律外,还要遵从一个叫做自旋数守恒的规律。基本粒子可看作没有大小的点粒子,为何有自旋呢?

今天就说一说粒子的自旋。

自旋是微观粒子的内禀属性,具有内禀角动量。这不同于经典意义上的自转。自转是自身转动,可快可慢。但自旋是不连续的,只能取特定的值。

比如,电子自旋是不连续的,电子自旋只有两个分离的值,即1/2 或者—1/2。1/2啥意思?按经典物理解释就是转两圈才回到原来的姿态!

光子有自旋,光子的自旋为1,光子自旋量子数只能取+1或者—1两种,不能取零,这意味着光子也只有两种自旋状态。自旋数为1,按经典物理解释就是转一圈回到原来的姿态。

而引力子(目前尚未发现)自旋数为2,按经典物理通俗解释就是转半圈就回到原来的姿态。

自旋数为半整数的费米子都是实物粒子,如夸克自旋数为1/2,由其构成的质子、中子自旋数也为1/2。自旋数为整数的都是媒介子,胶子、光子、W 及Z 玻色子自旋数都为1,引力子自旋数为2。

在微观粒子发生反应时,要保持自旋数守恒。

举个例子,当电子遇到质子结合为中子时,必须放出一个电子中微子,否则自旋数不守恒,轻子数也不守恒(以后讲)。因为反应前自旋数是两个1/2,反应后中子自旋数也是1/2,必须还得有另外一个1/2才能守恒,那就是电子中微子。

e- + p ➡️ n + ve

中微子很奇特,自旋只有一个取值,只有左旋中微子,都是“左撇子”;而反中微子都是右旋的,也只有一个取值。从未发现过右旋中微子和左旋反中微子。

相关内容

热门资讯

美的旗下万东医疗发布7大新品,... 来源:新浪科技 新浪科技讯 4月10日晚间消息,在2026年春季中国国际医疗器械博览会(CMEF)上...
百度智能云携手头部具身智能企业... 上证报中国证券网讯(记者 孔令仪)4月10日,在第三届中国机器人产业大会上,百度智能云联合零次方机器...
海水直接制氢,我国团队取得重要... ◎ 科技日报记者 刘垠 记者10日获悉,四川大学/深圳大学谢和平院士团队首次将真实海洋环境多因素耦合...
脑机接口等国家标准发布 据新华社电 记者10日从国家市场监督管理总局获悉,市场监管总局(国家标准委)批准发布一批重要国家标准...
玩转静电魔法 点燃科学热情 内... 玩转静电魔法 点燃科学热情 内蒙古科技馆走进回民区第六幼儿园 4月10日,内蒙古科技馆科学素质提升“...