电子为什么会自旋，麻烦给回复
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2024-09-15 15:45:14
这是一个很不好回答的问题。
实际所有20世纪最伟大的科学家都没有真正理解它，并一直为之争论不休。就是现在世界最顶尖的物理学家也弄不清楚电子自旋究竟是怎样一种状态。他们也在寻找答案。这里面有很多很多未解决的问题。 r 例如：如果我们把电子的自旋当作纯粹的是自转的话，那么电子自转的线速度将超过光速，这就违背了爱因斯坦的相对论，他指出任何物体的速度都不能超过光速，因为电子绕原子核转动的速度是光速的137分之一。现在还这一直困惑着很多的物理学家。 r 对于我们来说不别把这样很悬浮的问题搞得很清楚只要知道有这么一回事就可以了，或者你把它当着一个概念来记住就可以了。 r 我是这样想的，地球围绕太阳转的时候也会有公转和自转等等。或许这个世界要这样才完美无缺吧。
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可能情况是，电子在匀强磁场中，受到的洛伦兹力恰好能满足提供向心力。因为洛伦兹力与速度垂直可以指向圆心，而做匀速圆周运动。
F洛=F向，即qvB=mv^2
r=mv/qB
如果是非匀强磁场，电子做螺旋式旋转。
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1.原理上是角动量的内在形式，逻辑上是实验结果的合理解释。（得出结论）
2.电子自旋角动量的存在是通过Stern-Gerlach实验得出的结论。在实验中观察到银原子在没有轨道角动量的情况下具有两种可能的离散角动量。而电子自旋的存在性可以从自旋统计理论和泡利不相容原理中推断出来。（原因解释）
3.最后转述一下之前听过的一个观点。大概的意思是：在研究类似量子力学范畴的问题时，我们不要去进行经典方式的可视化类比，想象成一种自己熟知的情况。反而用抽象的数学观点来解释这种问题会更加合理有效。就像人们想象不清楚四维空间一样，用(x y z w)表示一个从三维空间(x y z)拓展过来的四维空间就容易理解得多。（内容延伸）
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