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电子自旋假设

  电子自旋假设

电子自旋假设提起自旋,就不得不把泡利给请出来(他是个有着”毒舌“称号的人)。1921年,泡利在导师索末菲的帮助下终于拿到了哲学博士学位,而这时候的海森堡则更像是一个年轻的小学弟,他也师从索末菲,不过这才是他的第一年。海森堡的确很聪明,在1924年的时候,他已经独立创立了一套符号,去解释波尔的“原子结构模型”——而这正是后来鼎鼎大名的矩阵力学的原版。不过即使聪明如海森堡,却也经常遭受泡利的臭骂。海森堡在获得诺奖后,曾笑着对记者坦言泡利不止一次地骂他“你是个彻头彻尾的蠢驴”。然而这个“蠢驴”却先于他的师兄做出了重大发现,这当然让泡利很是郁闷。不过,几个月后(确切的时间是1925年1月16日),泡利终于还是提出了著名的“泡利不相容原理”。大意是说,原子中不能同时容纳两个运动状态相同的电子,泡利认为电子有四个自由度,除去电子层、电子亚层、电子云伸展方向三个自由度外,还有第四个自由度,可这第四个自由度究竟是什么他自己也一直搞不清楚。泡利曾设想过电子是不是有自旋这个问题,可他很快否定了自己的想法。因为理论上讲,自旋电子的边缘线速度超过了光速,这根本就违背相对论,属于大逆不道。

目录

简介

公理:磁体作直线运动,曲线运动,转动运动时,它自身周围的磁场也一同运动, 对应两种运动,实体和场应该有两个速度、两个动量和能量等物理量。依据量纲分析法,磁体转动时,转动的磁体和磁场还有两个质量、两个角动量、两个相对论效应和两个离心力,带电体也是这个道理。一个带电体带有负电,是因为它带多余的电子,那么一个电子就是最简单的带电体。

评价

他们两人激动不已,埃伦费斯特很赞赏他们的观点,建议他们写成论文。很快,他俩将写好的短文交给埃伦费斯特,请求他给推荐到《自然》杂志发表。然而,对于自旋背后真正的物理意义,二人其实并不理解,他们很想去听听当时的物理学权威——洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz)的意见。不过,高斯密特因为要去阿姆斯特丹,于是乌伦贝克准备只身前去请教洛伦兹。洛伦兹答应帮他们想一想,请他一周以后再来。等到乌伦贝克再次登门时,洛伦兹拿出很厚的一叠稿纸,上面密密麻麻写满了算式。洛伦兹对他说:“是的,这(电子自旋)是困难的,它会导致电子的自能出现错误”。[1]

参考文献