《镜子大全》《朝华午拾》分享 http://blog.sciencenet.cn/u/liwei999 曾任红小兵,插队修地球,1991年去国离乡,不知行止。

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辨析相对论、相对论性与相对论性(的)效应 精选

已有 4548 次阅读 2017-4-16 14:31 |个人分类:镜子大全|系统分类:观点评述|关键词:学者| 相对论, 相对论性

回应刘老师的帖子,兼辨析相对论、相对论性与相对论性(的)效应的说法
作者: mirror (*)
日期: 2017/04/15 12:19:26

对自旋的理解,杨振宁无可挑剔是刘老师说有人“批评了杨振宁先生关于自旋的理解”,为此写的一个帖子。帖子开篇有些乱,除了刘老师本人外,还涉及到了3个人:【有人谈到国内一位名家的文章】和【不仅如此,对另外一位作者的批评也有不确。】。想必是刘老师的心情不很好。镜某出此判断的依据是“飞来”的【但是,瑕不掩瑜。】一句。

近来看过很多国人的作文,以为有个通病就是“自立稻草人”。【目前国内的流行看法即电子自旋是所谓的“一种量级为相对论性的效应”】的提法就是一个“自立的稻草人”。这篇文章大概是前出的【国内一位名家的文章】的结尾段,来自参考文献[11]中的【一种量级为相对论性的效应】。这个句子呼应着开头的【实验发现,】。如果这样改写的话,就容易理解了:实验发现(有)一种量级为相对论性的效应。它表明电子有一种内禀的角动量,称为自旋角动量,源于电子的内禀性质,具有非定域的性质。

从“!”中可以感到刘老师的“愤怒”:【电子自旋是电子的一种内禀性质,无关相对论!】。愤怒的理由是那段影印中的话“自旋既可以是相对论的,也可以是完全非相对论的,但必须是量子的。”好像在谈论电子的电荷时,没有人刻意去说电荷的量子性吧?就连对夸克的电荷(1/3、2/3),也没有人刻意去说其量子性。电荷是电子的内禀性质,一种非定域的性质,自旋与电荷是同类的、电子内在禀性。如果说电荷是通过库仑力发力的话,自旋的主要作用是通过其费米性让电子占位的(排他)。这个秉性的要求在某种意义上说,远比库仑力的作用来得根本。

镜某十分理解【电子自旋是电子的一种内禀性质,无关相对论!】的说法,这要比“既可以是相对论的,也可以是完全非相对论的”的合理得多。但是相对论,尤其是广义相对论,是说“物质性”(质量)与几何性(空间的测度)的相关性。这个层面上,自旋量(尤其是半整数的)又是与相对论相关的。

至此,文中出现过三类说法:相对论、相对论性与相对论性(的)效应。三者是有一些、也需要有一些区别。不然的话有些人又要主张中文不行、不适合表述科学了。“相对论性的电子理论”显然是在说要满足洛伦兹变换的电子理论,这里需要用“性”的表述。如果去掉了“性”,只说“相对论的电子理论”的话,很容易让人联想到高能加速器中的电子的运动。至于第三个说法“相对论性(的)效应”,一般不用“性”字,只说“相对论(的)效应”。这个说法一般是联想到高速电子运动时带来的、伴生的一些现象。比如说高能电子转弯发出的同步辐射与低能电子振荡发出电波的表现不同可谓是“相对论(的)效应”。还有一类涉及到近似展开的1/c项的部分,一般也都解释为相对论的效应。这个效应往往与磁的相互作用项对应,磁学的效应有时也被解释为相对论的效应。

相对论作为一个思考模式,是个名词,与唯物论等的“论”是一样的。相对论性中的“相对论”是形容词化的名词(立委应该有分类权),旨在修饰“性”或者说“性”是个后缀。一般理解的“相对论”是从不同座标体系之间的速度变换规矩导入的。在这个层面上,并没有什么物质性的问题。物质性的议论还要从场说起:电场是否具有物质性?主流意见大概是肯定的。静止状态下的电场在运动的座标体系里看,就是电流,就会有伴生的磁场。这时的“相对论”就不单是个运动速度的问题了,还是要产生新“物种”的一个道具了。可见在其背后,必然要伴生着一个物质性的问题。这个视点在广义相对论中表现得更为淋漓尽致:物质性的质量与空间测量的几何学等价了(=)。

就其相互作用的大小论,化学(物质结构)中的电子自旋现象往往都是些能量比较小的、弱的东西。但是必须指出的是:所谓的强弱,不过是从库伦力尺度上的议论。很多时候,决定波函数(电子的运动方式/存在的模式)并非是一个库伦力决定的。小小的不起眼的电子自旋量的存在,决定了波函数的奇偶性,比如说决定了原子中电子的1重态或3重态。波函数,其实也可以对应着场,也就是说座标函数的波函数也可以说有物质性。

至于【到底是自旋需要镜子,还是相对论和自旋不可分离? 】,回答起来也不困难。如同物理需要数学一样,自旋需要镜子;如同新婚夫妻一样,既是独立的个体,又是纠缠在一起的配偶。

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就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。




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