第四百四十八章 古德斯密特的自旋(量子力學(xué))
塞曼效應(yīng),是在磁場(chǎng)下,原子光譜出現(xiàn)分裂和偏振現(xiàn)象。
反常塞曼效應(yīng),是在很弱的磁場(chǎng)下,原子光譜還會(huì)有微小的分裂現(xiàn)象。
1926年,古德斯密特提出了電子自旋的概念,以此來解釋反常塞曼效應(yīng),電子自旋,就是電子像個(gè)陀螺一樣可以自我旋轉(zhuǎn)。
烏倫貝克懷疑道:“反常塞曼效應(yīng),可以用多種理論解釋,你為何獨(dú)獨(dú)旋轉(zhuǎn)了要把電子當(dāng)做自轉(zhuǎn)的陀螺呢?”
古德斯密特說:“我受到泡利的啟發(fā),他認(rèn)為不相容,就表示一個(gè)軌道不能出現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)相同的電子,那么這個(gè)狀態(tài)的不同,也就是兩種了,而電子的形狀是圓的,所以只能認(rèn)為是它可以做自轉(zhuǎn),電子為何不能自轉(zhuǎn)呢?”
烏倫貝克說:“那就更加奇怪了,為什么只有兩種自轉(zhuǎn)呢?”
古德斯密特也覺得難以說清,嘆氣說:“因?yàn)榉闯5墓庾V只出現(xiàn)了兩種,所以要有多種,那光譜就極其復(fù)雜了?!?p> 烏倫貝克說:“你的意思是,要讓電子有兩個(gè)固定的相反在狀態(tài),來解釋不相容和反常塞曼原理嗎?”
古德斯密特說:“沒錯(cuò),只有這兩天,也是一種量子化特征,因?yàn)樗皇菬o數(shù)種?!?p> “而且,電子自轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生磁場(chǎng),有磁場(chǎng)的力量,當(dāng)然匯總?cè)?yīng)下反常了?!?p> 烏倫貝克說:“聽起來像是這樣的道理,只不過電子的自轉(zhuǎn)方式,讓人難以接受。”
1926年,他們用電子自旋的概念解釋塞曼效應(yīng)和氫原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)。自旋是描述原子中電子狀態(tài)的第四個(gè)量子數(shù)。
兩個(gè)人寫了文章發(fā)出去,被洛倫茲看到了,洛倫茲自己計(jì)算了電子的轉(zhuǎn)速,發(fā)現(xiàn)電子表面超光速。因?yàn)槌馑龠`反相對(duì)論的根基,所以兩個(gè)人慌了。
兩個(gè)人感覺找老師艾倫費(fèi)斯,要求撤掉文章,老師笑說:“年輕人犯點(diǎn)錯(cuò)誤,不算啥大事兒?!?p> 愛因斯坦看到之后,很喜歡電子旋轉(zhuǎn)的力量,而且還安慰?jī)蓚€(gè)人說:“存粹是量子概念,不能用經(jīng)典物理學(xué)的旋轉(zhuǎn)去解釋,所以也不存在超光速的問題?!?