¿Es la palabra ‘spin’ en mecánica cuántica un nombre inapropiado?

Cuando realiza la conservación del momento angular en la mecánica cuántica, afirma: el momento angular orbital [el de las partículas] más el espín se conserva. Entonces no, es un buen nombre, porque es una especie de momento angular que debes tener en cuenta, incluso si no hay velocidad angular .

Ahora, es cierto, los detalles del “momento angular sin velocidad angular” son complicados, pero el momento angular siempre ha sido más elegante que la velocidad angular (en particular, la velocidad angular ni siquiera se fija necesariamente para un objeto fijo sin fuerzas / pares externos) , por lo que los físicos están más dispuestos a lanzar la velocidad angular por la ventana y tratar solo con el momento angular, lo que significa que el giro tiene mucho sentido.

Eh, algo así.

Es engañoso para los no iniciados, ya que implica que los electrones y lo que sea son pequeñas bolas de billar que giran alrededor de un eje, como la Tierra.

Sin embargo, matemáticamente, se parece mucho a la rotación.

Las matemáticas de “giro intrínseco” y “una bola que gira sobre un eje” son muy, muy similares; de hecho, es solo un tratamiento del operador de los mismos fenómenos.

Es un desafortunado choque de palabras y significado, pero desde un punto de vista matemático, distinguir entre ellos es bastante tonto.

Para evitar confusiones, he visto que algunos libros recomiendan el uso de “giro intrínseco” con exclusión de “giro” … ¡pero inmediatamente vuelven a usar “giro”, en contra de sus propios consejos!

Realmente no. Usamos analogías de palabras todo el tiempo en la ciencia. ¿Es la espuma cuántica realmente como la espuma en las cimas de las olas del océano? ¡No! ¿Una matriz en matemáticas está relacionada con la teselación ya que la palabra se usa en lenguaje común? ¡No! A veces, a medida que aprendemos más ciencia, descubrimos que nuestro lenguaje análogo es profundamente defectuoso, pero el nombre permanece de todos modos. La palabra átomo proviene del francés antiguo atome , a través del latín del griego atomos que significa ‘indivisible’. Chico, nos equivocamos! ¡Pero aún así los llamamos átomos!

Me gusta girar como analogía de los estados de electrones y demás. ¿Por qué? Debido a la analogía adecuada con los volantes. A menudo utilizamos contrapeso de giro en el almacenamiento de energía, así como estabilizadores giroscópicos. Por lo tanto, es útil pensar que el principio de Pauli para los electrones exige que los espines se equilibren para preservar el momento angular neto.

La mayor parte de la mecánica cuántica es incorrecta.

El giro es igual al giro de la partícula en tamaño, e incluso se comporta correctamente como tal (división de líneas de Zeeman bajo campos magnéticos, por ejemplo), pero supone que un electrón gira 720 grados antes de volver a su estado base. No tengo problema con esto.

Debe abordar la terminología científica, sobre la base de que las palabras describen habitualmente, la impresión de las experiencias del primer observador. Son más tablas de pato en el barro en lugar de caminos sólidos, y la terminología no es portátil.

Pasé mucho tiempo convirtiendo la terminología de los politopos en algo que es un poco más elegante que las tablas de pato en el barro. Es difícil rezar.

Los giros son hechos físicos, los valores de los giros dependen de la partícula, ya sea abosón o fermión, para bosón toma un valor entero, 0,1,2, -, pero para fermión toma valores de medio entero, 1 / 2,3 / 2, —–. Spin es propiedad cuántica intrínseca de las partículas,

¿Es la palabra “spin” en mecánica cuántica un nombre inapropiado?

Dado que “spin” es una forma de momento angular, y es el spin más el momento angular orbital que se conserva , suena como un buen nombre.

No veo por qué pensarías que era. Al igual que muchos términos técnicos en Física (como “extrañeza”) “spin” es una palabra tomada del diccionario “talk talk” y luego se le da una definición muy explícita en el contexto de su uso en Física. Me gusta que sea agradable y breve (mucho más fácil de decir que “momento angular intrínseco”), que el uso convencional no es tan diferente de su significado estricto en Física (supera el “fondo”), y que nunca hay cualquier pregunta sobre lo que significa (en el contexto de su uso de Física).

Pareces genuinamente interesado en la física. Dé un paso a la vez y no pierda la esperanza. Todavía estoy aprendiendo como tú.

Aquí hay solo una opinión. Girar es girar. Sin embargo, una partícula probablemente no es un cuerpo sólido. Eso significa que la descripción típica de un objeto girando no se aplica. Se aplica a un “componente” de la partícula.

Spin (física)

Los componentes componen la descripción matemática de una partícula. Es probable que el espín tenga una existencia física, así como parte de la función de onda, dando lugar a un momento angular y un campo electromagnético en muchos casos.

No es tanto un nombre inapropiado como una analogía. Siempre y cuando alguien que enseñe sobre el espín cuántico aclare que las partículas no están girando en un sentido clásico, no hay problema.

Pero el giro cuántico se parece mucho al giro clásico. Y tampoco me gusta de otras maneras.

Si imaginamos que un electrón es una partícula de tamaño finito (que puede o no ser; nadie midió nunca el tamaño de un electrón), algunos aspectos de la analogía clásica tienen sentido y otros no.

Una esfera cargada giratoria se comportaría como un imán, y los electrones se comportan como pequeños imanes. Pero una esfera cargada giratoria también irradiaría energía continuamente, y los electrones no hacen eso. Además, la superficie del electrón parecería tener que moverse a una velocidad mayor que la de la luz. Y el giro clásico no está cuantizado.

Creo que es útil pensar que el espín cuántico es como el espín clásico, pero transformado y metamorfoseado por las extrañas leyes del mundo cuántico.