Pregunta muy básica sobre el giro.

¿Alguien puede dar una explicación simple de lo que significan las fracciones y los números enteros en la física de partículas al describir el giro ? He visto en otro foro (el científico desnudo) que no debería considerarse como un momento angular como se describe para objetos giratorios como la Tierra, por lo que no entiendo qué es realmente.

Tampoco entiendo cómo se midió a partir de colisiones, es decir, si se calculó a partir del momento y la energía de las colisiones de partículas.

@Q Mechanical No creo que el problema de medición realmente encaje aquí, porque se supone que se refiere a preguntas sobre el colapso de la función de onda (al menos eso creo ... acabo de actualizar la etiqueta wiki para decirlo)
@David Zaslavsky: Está bien. Cambié la etiqueta a 'medida' en su lugar.
Aconsejo aprender Mecánica Cuántica primero.
El giro es un momento angular, simplemente no es una bola que gira.

Respuestas (2)

El espín en la mecánica cuántica es un componente intrínseco del momento angular de un sistema cuántico, como podría medirse a través del momento magnético de ese sistema (por ejemplo, un experimento de Stern-Gerlach). Dado que el momento angular tiene cosas que decir sobre la simetría rotacional de un sistema cuántico, el espín también está relacionado con la distribución de probabilidad y el momento magnético de ese sistema. ¡Ver el giro de esta manera no tan intuitiva evita la incomodidad de tratar de construir una imagen engañosa de pequeños trompos! El punto de vista del "material giratorio" se derrumba cuando se trata de cuestiones como la forma en que el momento angular de giro genera el doble de momento magnético que el momento angular orbital "normal"...

Los momentos angulares orbitales cuantificados (que es a lo que contribuye el espín) se pueden ver relacionados con la simetría rotacional de manera inversa: los sistemas de espín 0 se ven iguales bajo cualquier cantidad de rotación, los sistemas de espín 1 se ven iguales cuando giran una rotación completa. gire y gire 1/2 extrañamente requiere dos vueltas completas antes de que "se vean" igual que al principio. No hay un análogo clásico para eso, pero las matemáticas son consistentes.

Para su última pregunta sobre cómo se mide, el momento angular se conserva, por lo que los giros de las partículas que entran y salen de una colisión deben estar correlacionados. El espín influye así en las distribuciones angulares de las partículas salientes, que se pueden medir.

Si bien es cierto que un componente intrínseco del momento angular de un sistema cuántico puede medirse a través del momento magnético, no es exactamente el caso de Stern-Gerlach. Consulte physics.stackexchange.com/questions/11197/… para obtener más detalles.
Para las partículas fundamentales coincide (como también se comentó en su respuesta vinculada): los sistemas mal definidos son, por supuesto, más complejos. Las partículas fundamentales son el caso relevante para la física de partículas (cf. la pregunta original) donde los únicos compuestos son los hadrones, y estos se tratan con precisión de tal manera que cada nivel de energía se considera una partícula distinta con un giro bien definido (y de hecho todos J^{PC} características).

En mecánica clásica, una carga que gira alrededor de un círculo produce un campo magnético y tiene un momento dipolar magnético. Así podemos relacionar el momento angular de la carga con el momento dipolar magnético.

Pasando a la mecánica cuántica, algunas partículas tienen un momento magnético intrínseco, del mismo modo que podrían tener una carga eléctrica o una masa en reposo. Para tales partículas, es útil interpretar el momento magnético intrínseco en términos de un momento angular intrínseco. Spin es otro nombre para el momento angular intrínseco.

En lugar de tratar de visualizar un electrón girando, puede aceptar el hecho experimental de que tiene un momento magnético intrínseco y, por lo tanto, un giro.

La relación entre el momento magnético intrínseco y el momento angular de espín no es solo una construcción matemática. La parte de giro del momento angular (S) es esencial para garantizar la conservación del momento angular. Con eso, quiero decir, el momento angular orbital (L) solo no se conserva, sino la suma de este (J = L + S) y el giro, llamado momento angular total, se conserva.

Pregunta muy básica sobre el giro.
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