量子力学0基础入门-10实验七:自旋是一个幽灵
下一组实验是自旋的实验。那自旋的实验,当年stein和gack这两个人他怎么发现的呢?他让一组好像是银原子还通过。一个磁场。然后后来就去测量这个通过磁场以后的位置,发现绝大多数时候它都会分成两束。
然后大家就想为什么会分成两束呢?这是件不可思议的事情。第一个不可思议的原因是因为在量子力学之前,在自旋之前,绝大多数的变量都是连续变量。比如说X它是都可以取值的。比如说动量P也是很大范围内都可以取值的。他绝对不会说这个值基本上在这这个值基本上在这。
好,那么第一个他们猜测的关于自旋的模型就是这样一个模型。说它其实是硬币的两面,它是一个两变量的随机模型。这个两变量的随机模型它可以用来做哪些实验呢?它可以用来做我这里提到的这个第一个实验。
第一个实验就是我让这个自旋,它其实是在电子上的。当年为什么用银原子做我也不知道。我们现在就简单的说是个是个电子。好,那让自旋通过来,就电子通过来,或者我简单就直接就管它叫自旋。
然后通过一个磁场之后,在这个磁场之内,它会产生一个磁场,相当于对这个自旋做一个测量。至于这个测量数学到底怎么怎么写呢?我们以后再说,我们就假设下面的做的这个实验,这个实验事实是一个接受的事实。就是只要是一个自旋过来,通过某个方向的磁场,它就会在这个磁场的作用之下分成两个状态。然后到达这个屏幕上之后,就有的向上,有的向下。
那如果你想解释它,你就用这个经典的硬币说这个自旋。其实这个硬币它内部有个向上或者向下的方向。如果它向上,那么经过这个磁场之后,它就会在这落。如果它向下,经过这个磁场之后就会在这落。当然实际上物理学会告诉你,它那个上下刚好相反的。不过对于我们这个问题来说,这个没有影响。我们就把这个落在上的叫向上,落在下面就向下。
好,接着我说我要把刚才这组实验这组实验是能够用经典硬币来解释的对吧?我把刚才这组实验我做一个重复,做一个重复什么意思呢?就是你看我再给他换个Z方这样的磁场……