¿Cuál es la explicación mecánica cuántica (en términos de giro) de la dirección de un campo magnético producido por un cable que transporta corriente?

El ‘giro’ mecánico cuántico no tiene nada que ver con el campo magnético producido por un cable que transporta corriente. No necesitamos y no podemos usar el giro mecánico cuántico para explicar el electromagnetismo.

– En un bucle de cable normal, hay un número igual de electrones ‘girar hacia arriba’ y ‘girar hacia abajo’ que fluyen alrededor del bucle, de modo que el giro promedio es cero, pero todavía se produce un campo magnético.

– Si creamos una corriente de partículas cargadas, spin-zero, (por ejemplo, si fluimos un plasma de núcleos de helio He ^ 2 + alrededor de un tubo en bucle), todavía obtenemos un campo magnético, aunque las partículas que crean el campo tienen sin giro’

El campo magnético de un bucle portador de corriente se describe mejor mediante las ecuaciones de Maxwell, y su descripción es enteramente en términos de carga en movimiento.

Einstein demostró que una consecuencia de la relatividad especial es un vínculo entre los campos magnéticos y eléctricos. Si conociera la carga y los campos eléctricos, y conociera la relatividad especial, podría predecir el magnetismo (pero no necesita girar para hacer la predicción).

Quizás una mejor pregunta es: ¿Cuál es la descripción mecánica cuántica de un campo magnético?

En la teoría cuántica, es el potencial vectorial A el que aparece en el hamiltoniano y no el campo magnético B. Los campos A y B son operadores lineales en la teoría cuántica de campos. La función de onda de un electrón que se mueve en un conductor (lo que conduce a una corriente) da lugar a una densidad de corriente de probabilidad no nula J. El valor esperado del operador del campo magnético en cierto sentido se reduce a la curva B de la ecuación de Maxwell proporcional a J. Consulte el excelente libro de JJ Sakurai Advanced Quantum Mechanics para conocer los detalles.

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