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关于自旋(一)

已有 6628 次阅读 2014-5-10 00:55 |个人分类:那些事|系统分类:科普集锦| 自旋, 泡利, 克罗尼格

【引言】克罗尼格也提出了电子自旋的想法,他急切地想与泡利讨论,可泡利认为电子自旋是一种毫无根据的假设,他说:”你的想法很聪明,但大自然并不喜欢它“。于是,克罗尼格胆怯了。


说到自旋,就不得不把泡利给请出来(这个有着”毒舌之神“称号的人,很想专门写文讲及他的二三趣事,但今天只讲与自旋有关的趣事,对泡利的八卦且留待日后)。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‘。

然而这一”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,这根本就违是背相对论,属于大逆不道。

几乎同时的时间,美国的物理学家克罗尼格也提出了电子自旋的想法,他急切地想与泡利讨论,可泡利认为电子自旋是一种毫无根据的假设,他说:”你的想法很聪明,但大自然并不喜欢它“。于是,克罗尼格胆怯了,相信了泡利的话。再于是,这样一个重大的发现竟这样与他擦肩而过了。


PS:时间再向前快进几个月,电子自旋就要闪耀登场了,而这一次又是两个年轻的小伙——乌伦贝克和高斯密特。见关于自旋(二)



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