Mistä voidaan tietää millainen vielä löytämättömien hiukkasten spin-ominaisuuden täytyy olla? Vuorovaikuttavatko alkeishiukkaset eri tavoin riippuen niiden spinistä? Jos spin on 2 niin liittyykö se siihen jostain kuulemaani ilmiöön että joitain hiukkasia täytyy pyörittää ympäri kaksi kertaa että päädytään lähtötilanteeseen, eikä kerran kuten klassisilla kappaleilla?
Spin-ominaisuudesta
Anonyymi
2229
0Äänestä
Muut lukivat myös
Luetuimmat keskustelut
- Onko valtionvelka pelkkä vitsi vai maksetaanko se joskus?!Miksi elämme yli varojen vuodesta 2008 alkaen ja maksaako sitä valtionvelkaa koskaan enää kukaan kokonaan pois? https://www.valtionvelka.fi/tilastot/tilastoja_valtionvelasta/ Yksityishenkilöhän menisi vain ulosottoon ja…
- Kyllä mulla oli tunteita sua kohtaan,mutta voit syyttää ainoastaan itseäsi, että en tehnyt mitään asian eteen. Se on ihan turhaa sinun miettiä, että miksi.
- Millaisen suhteenOlisit halunnut kaivattusi kanssa
- Moikka!!!!!!!!!Miten sun päivä on mennyt? Mä olen miettinyt sua paljon❤️
- Suomi24:n uudistuksia 2026Tervehdys ja hyvää syksyä keskustelijat! 🍂 Suomi24:ää on uudistettu vaiheittain viime kuukausien aikana. Sivuston ulkoasua on selkeytetty ja yhdenmukaistettu. Samalla on tehty kaivattuja korjauksia erityisesti rekister…
- Vasemmistoliiton kannatus kertoo kuinka osa naisista on tyhmiäeli heikkoälyisiä. Vasliittohan on nykyään naisten puolue, suurin osa kannattajista on naisia. Vuoden 2023 eduskuntavaalien tuloksena naisten osuus oli kaikista puolueista suhteellisesti korkein juuri Vasemmistoliitolla…
- Tikusta asiaaMistä ihmeestä minä keksin sulle edes jotensakin järkevää asiaa parn lauseen verran... anna joku idea että kehtaan lähestyä. -töistä tuttu mies
- Mies, sulla on paljon ihailijoitaTuntuu, että täälläkin iso liuta sinua kaipaamassa.
- Nico Lingman on nousemassa suomalaisjulkkisten kaartiinNico Lingman, 34, on podcastaaja, somevaikuttaja ja entinen Puolustusvoimien upseeri. Lingman on astunut isojen suomalaisten julkkisten joukkoon, sillä hän on mukana uudella Tanssii Tähtien Kanssa -kaudella. Sekä tänään…
- Tekisin SINUT ONNELLISEKSI NAINENMutta EHKÄ onni EI OLE mitä HALUAT.
- Hävettävä käytösHävettääkö sinua jokin?
- Muutoksen tuuletKoetko, että sinun olisi pitänyt/pitäisi muuttaa itseäsi/elämäntyyliäsi jotenkin, "kelvataksesi" kaivatullesi? Koetko itse, että haluaisit olla "parempi" ihminen kaivattuasi varten? Oletko mahdollisesti muuttunut/muutta…
- Kaipaisin sinua lähelleni nyt niin paljonEnemmän kuin koskaan. 😞
- KORPIGYMI KONKURSIIN!Miten tämä kaikentietävä jumppatyttö saa kaikki puulaakinsa konkurssiin? Kovaa meteliä piti ja Kuusamoa myöten kävi hämmentämässä, mutta lähtöpassit antoi Kuusamolaiset. Tyhjät tynnyrit kolisoo..sanottiin ennen vanhaan.…
- Hyvää yötä MIkävä on vaikkei kai saisi olla😔❤️ -joku-
- Do diih.. palsta saanut roimasti uudistuksia .. mielipiteitä..?Eilen näin väläyksen tästä uudesta ulkoasusta ja nyt kummastelenkin toimintaa. Jotakin hyvää ja jotakin huonoa. Pistäkää tähän huomioita uudistuksesta. Sen huomasin että aloituksen otsikon kirjainmäärä on kasvanut huoma…
- Anonyymipalstan ongelmaJoskus tämä palsta on kyllä melkoinen ihmiskoe. Yksi ihminen yrittää saada yhteyttä yhteen tiettyyn henkilöön ja antaa tunnisteitakin, mutta hetken päästä ketjussa on jo puoli Suomea vastaamassa kuin viesti olisi tarkoi…
- Halisin ja pusisinSinut puhki mies. Kaikki tiedostamattomat surut, vihat ja katkeruudet halisin pois. 🫂
- vilkaisin kuhmolaisen etusivuaKuhmoon on saatu taas katu päällystetyksi,mutta sitä ei saa ajaa? onko senkin kadunvarressa joku isopalkkainen joka saa oman rauhoitetun kadun,laittakaa ihmeessä ne puomit kumpaankin päähän niin katu kestää kauan,oisiha…
- Kuvittelin että oltiin läheisempiäYstäviä, tavallaan. Mutta ei sitten oltukaan sun näkökulmasta. Pettymys, mutta totun kyllä asiaan vähitellen.
Vastaukset 2
Vanhimmat
Haluatko tietää uusien hiukkasten sijaan enemmän vanhoista hiukkasten määritelmistä, jotka ovat olemassa lähes kaikissa malleissa? Ja liittyvätkö kaikki kysymykset kuitenkin spin-statistiikkaan, jossa on kokonaislukuspinit ja puolispinit?
Maailmankaikkeudessa, joka on joko kolmiulotteinen tai relativistinen, voidaan tehdä koordinaatiston rotaatioita ryhmän SO(3) muunnosten kuten 3x3-matriisien avulla. Nämä kuvaavat saman pisteen ympärillä olevia havaitsijoita, joiden välillä on jokin kulma. Kvanttimekaniikan jälkeen tai lopuksi fysiikassa halutaan olla varmoja, että sen kvanttiobjektit ovat sellaisia, että jokaisessa rotaatiolla muunnetussa koordinaatistossa näiden objektien fyysiset ominaisuudet ovat samat keskenään. Kun todellisuus on probabilistista, tämä tarkoittaa, että todennäköisyyksien on pysyttävä samoina, jos eri puolilta pistettä suoritetaan esim. täydellinen mittaus samalle suureelle. Jos siis puhutaan fyysisestä todellisuudesta, ei mikään tilanne muutu, minkään arvoisella rotaatiolla. Suurin osa uusia hiukkasista sisältävistä malleista toimii edelleen tämän avaruuden kääntelyn ehdoilla.
Näiden rotaatioiden ja kvanttitilojen ominaisuudet synnyttävät myös spinin, joka on uusi kvanttiluku, joka saa vain tiettyjä arvoja, ja jonka arvo perustuu suuntiin, missä sitä mitataan. Erikoista on niille se, että jos x:ssä olevan kvanttiobjektin spinin komponentin arvo mitataan pisteen A:n luona kohti A:ta eli vektorilla A-x, tämän tuloksen todennäköisyyksien ei pidä kuitenkaan olla samat kuin B:n luona käännetyssä koordinaatistossa, jos mitattaisiin spin suunnassa B-x. Taas kohti B:tä itseään. Sen sijaan todennäköisyyksien ja asentojen pitää noudattaa todellisuutta, missä B:n luona tehty mittaus suunnassa A-x on todennäköisyyksien suurudelta sama kuin A-x -spin kaikissa koordinaatistoissa, missä muut koordinaatistot joutuvat kirjoittamaan tämän A-x -vektorin tietysti uudestan siten kuin se niissä esiintyy.
Sanoit myös, että hiukkasia pyöritetään, mutta tämä ei pidä paikkaansa, koska kvanttiobjekteilla, jotka ovat yksittäisiä alkeishiukkasia, ei ole asentoa. Niiden spin-suureiden muodostamat vektorit tai yleensä vain se suunta missä yhden spin-skalaariarvon arvo on maksimissa voivat muuttaa ns. suuntaansa, mutta tämän aikaansaanti olisi äskeiseen verrattuna objektin manipuloimista vuorovaikutuksilla eikä sen nykyisen tilan pelkkää kirjoittamista muista kulmista.
Spin ½ objektien eli fermionien tapauksessa esiintyy niille kaikille (eli spin 1/2 n -objekteille) ilmiö johtuen kvanttiluvuista ja kääntöoperaattoreista, että jos koordinaatistoa käännetään 2 pi:n verran, niiden aaltofunktio eli tila s muuttuu tilaksi -s. Täysien ympyrien käännökset ovat matemaattisesti ja myös fysikaalisesti yleensä sama kuin ei tehtäisi mitään vaan operoitaisiin kaikkeen identiteettimatriisilla. Bosonit (eli 0 ,1 2 .. n -objektit) ovat tiloja joille s muuttuisi 2pi-rotaatiossa s:ksi. Fermionien rotaatiot olivat tätä ennen kuitenkin määritelty toisenlaisiksi, jotta juuri tähän päädyttäisiin (ks. SO(3) -ryhmän ja SU(2):n esitykset ja vastaavuudet). Tätä siis monet tarkoittavat sillä, että kaksi perättäistä 2pi-rotaatiota samaan suuntaan palauttaisi s:n takaisin saman merkkiseksi. Tällä s:n merkillä ei ole kuitenkaan mitään fysikaalista vaikutusta, koska todennäköisyydet eivät perustu s:ään vaan sen itseisarvon neliöön |s| ^2. Jos mitattaisiin esim. spin-suure, joka on operaattori M, tilalle, joka on alussa pystyvektori (s1 , 0) ^T, kääntämisen jälkeen M:n odotusarvo olisi matriisielementissä:
( -s1, 0 ) . M . ( -s1 , 0 ) ^T = (-1*-1) * ( s1 , 0 ) . M . (s1 , 0 ) ^T
Fermioneille seuraa tästä ominaisuudesta vaikeiden todistusten jälkeen myös niiden havaittu fermi-dirac -statistiikka, missä useiden fermionien täytyy pysyä eri tiloissa kvanttilukujensa suhteen.
Kvanttimekaniikka ei ole kovin hyvä tuottamaan mitään todellisuuteen liittyvää vastausta, jos siinä pitää olla vuorovaikutuksia kahden kvanttiobjektin välillä. Silti jos riittää, että yhteen objektiin vuorovaikutetaan ulkoapäin, niin spinien arvot vaikuttavat kaikissa Zeemanin ja Starkin ja muiden efekteissä, missä spin voi vaikuttaa saman objektin ns. kiertoradan kanssa siihen, miten suuria fotoneja sen on mahdollista vaihtaa ympäristössään. Kahden spin hiukkasen välistä vuorovaikutusta tapahtuu ensin niiden spinien välillä, missä toinen vaikuttaa toisen arvoon, ja vasta siitä kautta muuhun kokonaisuuteen, missä kuitenkin pitäisi tapahtua laajempi joukko vuorovaikutuksia ja tapahtumia ennen kuin esim. yhden objektin paikkasuure muuttuisi. Spinin sisältämiä vuorovaikutuksia näkyy systeemille kirjoitetussa Hamiltonin operaattorissa H.
(jatkuu vielä: "Usein halutaan kysyä...")
Usein halutaan kysyä fermionien statistiikkaan liittyen, että onko siinä kyseessä vuorovaikutus, kun fermionin olemassaolo estää toisen fermionin saamia tiloja. Kun kenttäteoriassa on kirjoitettu fermionikentille vuorovaikutusten operaattori H ja se on esim. muodossa, jossa fermionien aaltofunktioita luodaan ja annihiloidaan, sitä on kuitenkin jo edeltänyt näiden fermionitilojen täydellinen määritelmä (kaikki tilat ja operaattorit on määriteltävä käytännössä yhtäaikaisesti), jolloin H:lla ei esim. koskaan voitaisi luoda evoluutiota, joka muodostaisi tiloja, missä kaksi fermionia olisi samassa tilassa. Tällöin mitkään uusien vuorovaikutusten tai vuorovaikuttamattomien fermionien eri muotoiset H:t eivät niitä synnytä eri tavalla. Käsittely ei siis minusta voi vastata sellaisiin kysymyksiin.
Kenttäteoriassa yksinkertaiset säännöt hiukkastapahtumille perustuvat myös spiniin, koska spin-kvanttiluku voi olla osa säilyvää suuretta, joka etenee alkutiloista lopputiloihin tai valikoi sallitut lopputilat.