Estoy bastante asombrado de no haber oído hablar de esto antes, pero en mi curso sobre QFT, nuestro profesor nos dijo que el concepto de giro puede usarse para significar tres cosas:
Giro mecánico (aparentemente un efecto relativista que da lugar al clásico acoplamiento giro-órbita)
Espín magnético (puramente mecánico cuántico)
Clasificación de las representaciones del grupo de Lorentz (la forma en que las partículas se transforman bajo las transformaciones de Lorentz)
Supongo que estos significados generalmente no coinciden, ya que no parece que lo hagan en el caso del fotón: lo describimos como una partícula de espín 1 (tercer significado), aunque no tiene un momento magnético intrínseco (segundo significado). sentido).
Sin embargo, a pesar de haber sido explicado rápidamente en pocas palabras en clase, no puedo recordar de qué se trata exactamente el primer significado. Además, me gustaría averiguar las relaciones exactas entre estos tres significados. Como mostró el caso del fotón, los dos últimos al menos no parecen coincidir en general. ¿Alguien puede aclarar?
Las preguntas relacionadas son:
pero las respuestas no hacen que la luz se encienda en mi cabeza.
Los tres significados de giro están en el mundo cuántico equivalente. Lo que el profesor quiere decir (supongo) es lo siguiente:
Estas tres interpretaciones pueden parecer diferentes, pero creo que las tres son equivalentes. El giro mecánico es una forma de dar una interpretación clásica. Mientras que el espín magnético y representacional son iguales (así parece a partir de las teorías del campo cuántico). ¡Cuidado, aunque las tres representaciones son equivalentes, las tres no necesariamente deben coexistir! Esto se muestra por el giro del fotón.
Para el caso del fotón por ejemplo:
El fotón tiene dos polarizaciones, si tomamos las dos polarizaciones lineales y las combinamos podemos obtener dos polarizaciones circulares diferentes. Esta polarización circular da el giro mecánico .
La polarización magnética para un fotón no existe. Esto se debe al hecho de que los fotones no interactúan y, por lo tanto, no se acoplan al campo electromagnético.
Tras las interacciones, el fotón puede intercambiar su momento, al interactuar con otras partículas de esta manera tiene una interpretación de espín-1 .
Las representaciones del grupo de Lorentz te dan la definición correcta de espín.
El momento magnético de giro solo es significativo para partículas cargadas.
El acoplamiento de interacción espín-órbita se debe a la "interacción electromagnética entre el espín del electrón y el campo magnético generado por la órbita del electrón alrededor del núcleo".
El espín es una propiedad de las partículas. Spin modela el electrón donde sus partes internas pueden interactuar. Dado que el electrón es el portador de carga, realmente no hay nada más que pueda usar. Spin también permite modelos detallados de la materia, como la ecuación de Schrödinger, para incorporar la relatividad especial, que es cambios en la masa a medida que la velocidad de la masa se acerca a la velocidad de la luz. Es útil definir exactamente qué es una partícula:
Las mediciones tanto en una escala cósmica, como las órbitas lunares aparentemente variables de Júpiter desde la Tierra, como en una escala de partículas, como los patrones de difracción de la luz o la latencia de una corriente eléctrica, concuerdan extremadamente bien. Esto se entiende como el nivel mínimo de interacción con una partícula para producir un cambio en las partes externas de la partícula.
Tener un mínimo discreto, no poder hacer zoom para siempre, requiere que se cambien los modelos. La segunda ley de Newton necesita ser reescrita. La masa debe distribuirse en una región de estos mínimos discretos y permanecer, como la ecuación de Schrödinger.
También se necesita algo de trabajo para identificar qué es exactamente una partícula, qué tiene un comienzo discreto y un final discreto:
Spin es un término heredado cuando pensaban que el electrón era un poco de material que giraba. Concepto similar, energía intrínseca, pero es una representación del átomo que usa sus propias partes internas para interactuar o transferir calor, como lo haría si hubiera una superficie conductora o un medio convectivo.
Quillo