¿Cuál es la diferencia entre giros enteros y medio enteros?

No. Estas partículas no giran.

P: Entonces, ¿por qué lo llamamos “giro”?
R: Mala elección (o más bien una elección que causa mucha confusión).

Se descubrió que las partículas elementales (cualquiera que sea el medio), como los electrones, tienen un momento angular que no está relacionado con su movimiento. Su valor era [math] \ hbar / 2 [/ math] para electrones. La gente tenía nociones clásicas y quería tener una especie de “imagen” en sus mentes sobre lo que estaba sucediendo.
Se pensaba que los electrones se movían alrededor del núcleo al igual que la tierra se mueve alrededor del sol. El momento angular de la Tierra, por supuesto, se puede escribir en dos componentes, el momento angular orbital (debido a su rotación alrededor del sol) y el momento angular de rotación (debido a que gira alrededor de su propio eje).
Los electrones en los átomos también tienen un momento angular (debido al movimiento alrededor del núcleo) y algo de momento angular adicional que no surgió de ningún tipo de movimiento, pero era intrínseco al electrón. En analogía con el modelo tierra-sol, el momento angular intrínseco se denominó “giro”, lo cual no es correcto.
No solo los electrones, sino que todas las partículas elementales tienen espines. Si el spin es un múltiplo impar de [math] \ hbar / 2 [/ math], la partícula se llama Fermion (y se dice que tiene un spin semi-integral); de lo contrario se llama Boson (que tiene giro integral). El nombramiento se basa en las estadísticas que siguen.

El momento P es una cantidad que es intrínseca a una partícula. Puede estar relacionado o no relacionado con el movimiento de una partícula. Por ejemplo, un fotón con una P constante puede ralentizarse en un medio sin mucho problema. En nuestro gran mundo clásico, P es directamente proporcional a la velocidad, probablemente así es como P obtuvo el nombre que suena tan parecido al movimiento.

Lo mismo ocurre con el momento angular L, que mide la velocidad angular en un sentido clásico y masivo como un trompo o nuestro querido planeta tierra. Pero en el caso de una partícula pequeña, L puede existir por sí solo sin tener que medir ninguna velocidad angular. La L que no mide la velocidad angular se llama spin S para distinguirla de la L que mide la velocidad angular.

En resumen, P o L puede existir incluso en partículas sin movimiento. En cuanto a sus múltiplos, entero o medio, no puedo pensar en ninguna buena explicación todavía, aunque podemos decir mucho sobre las consecuencias físicas de ser tan múltiple.

Todas las partículas que tienen espines enteros son bosones como fotones, gluones, gravitones, etc.

Todas las partículas que tienen medias vueltas son fermiones como electrones y quarks.

Las partículas de espín entero viajan a la velocidad de la luz, excepto las partículas de intercambio de fuerza nuclear débil. Esto significa que todos tienen menos masa.

Editar: en mis respuestas, hablo de partículas fundamentales que son todos bosones. Se evitan todas las partículas de intercambio de fuerza nuclear débil.

Es esta diferencia de giros, enteros y medio enteros, lo que determina si una partícula o cantidad de energía es un fermión o un bosón lo que tiene implicaciones para determinar si las partículas / energía pueden ocupar el mismo lugar al mismo tiempo.

Tomado de Microsoft Encarta:

“Spin es la medida de la rotación de una partícula. La rotación se mide en múltiplos del número constante h / 2 (pi), donde h es un número llamado constante de Planck, igual a 6.626 × 10-34 julios-seg. El número (pi) es una constante aproximadamente igual a 3.14.

Los diferentes tipos de partículas tienen diferentes rotaciones, pero las rotaciones de todas las partículas son iguales a un múltiplo de h / 2pi. El número que, cuando se multiplica por h / 2pi representa la rotación de la partícula, se llama giro de la partícula “.

Lo siguiente proporciona una explicación más detallada tomada de un resumen editado:

La respuesta de George Davros a ¿Qué hace el giro de una partícula? ¿Produce fuerza?

Voy a tratar de mantener esto simple. Las partículas con espines enteros obedecen las estadísticas de bose einstein (bosones), mientras que las partículas con espines de medio entero obedecen las estadísticas de fermi dirac (fermiones). Esto se llama el teorom de estadísticas de giro. Los bosones son los ‘portadores de fuerza’ de nuestro mundo, mientras que los fermiones conforman nuestro mundo. Una cosa importante a tener en cuenta es que los fermiones obedecen el principio de exclusión de Pauli, básicamente significa que dos fermiones idénticos no pueden compartir el mismo estado cuántico simultáneamente.

Los bosones (funciones de onda simétricas) tienen un giro entero. Los fermiones (funciones de onda antisimétricas) tienen giros de medio entero. Me gustaría leer sobre el teorema de Spin-estadística.

La pregunta no era la misma, pero la respuesta coincide con el contexto de esta pregunta. Aquí: ¿Cuál es la diferencia entre una partícula de giro entero impar y una partícula de giro entero par?

More Interesting

¿Cuál es el mecanismo de emisión y absorción de fotones por un átomo de hidrógeno?

¿Un átomo de helio y un átomo de hierro caerían / ​​serían arrastrados a la misma velocidad en el mismo planeta?

Cómo verificar la hibridación de un átomo particular en un compuesto

¿Por qué un diamante es más caro que el carbón? Pensé que están hechos de átomos de carbono.

¿Está todo hecho de átomos?

¿Por qué la hibridación solo ocurre en los átomos centrales?

¿Cómo puede ser equivalente a 1 g / mol mientras que al mismo tiempo tiene un valor de 1.660 x 10 ^ -27 kg? ¿Alguien puede explicar con algún tipo de analogía?

Si todavía no hemos observado un átomo, entonces, ¿cómo podemos saber el número de partículas subatómicas en los átomos?

¿Cuál es el volumen ocupado por los átomos de carbono en una celda de cristal de diamante?

Un átomo de hidrógeno en un estado fundamental tiene un electrón con superposición de espín (+/-), ¿entonces el protón tiene una superposición de fase de espín con signo opuesto?

¿Por qué los átomos emiten líneas espectrales?

¿Qué pasaría si el agua de la Tierra ganara un átomo adicional?

¿Por cuánto son las células más grandes que los átomos?

Solo hablamos de elementos radiactivos que tienen una vida media. ¿Un átomo radiactivo realmente desaparece por completo?

Mecánica cuántica: ¿Por qué hablamos de cuántica o partículas (átomos, electrones) y cuerpos celestes (tierra, sol, incluso universo) como esféricos y pedimos radio y diámetro?