"The math of how atomic nuclei stay together is surprisingly beautiful"

Третьего дня посмотрел этот видос и стало стало супер понятно что такое сильное взаимодействие и спин, почему на s орбитали только два электрона, и как с этим всем связаны группы.

Думаю будет интересно всем чайникам как я)

7 лайков

Годно, спасибо.

Этот пример, к слову, наглядно иллюстрирует что такое хорошая аналогия. Плохая аналогия: сказать что «давайте назовем три кварка красным, зеленым и синим, ну просто основных цвета три, и кварка тоже три. Там три, тут три.» Пример возможно абсурдный, но так или иначе большинство аналогий именно это и делают. Хорошая аналогия работает с разных сторон.

На самом деле действительно поражаешься как базовые физические вещи объясняются настолько ядреной математикой. С помощью теории групп кажется доказывается следующая декомпозиция:

j_1 \otimes j_2 = (j_1+j_2)\oplus(j_1+j_2-1)\oplus\dots\oplus \lvert j_1-j_2 \rvert

с помощью которого можно переходить между представлениями для угловых импульсов. Если j_1 и j_2 Гилбертовы пространства образованные, скажем, спином (т.е. это двумерные пространства), т.е. j_1=j_2=s=1/2, то имеем

\frac{1}{2} \otimes \frac{1}{2} = 1 \oplus 0

Что как раз и говорит, что если мы сделаем систему из двух частиц со спином 1/2 (например двух электронов), мы получим два представления: одно с общим спином 1, другое с общим спином 0. Иными словами тот самый триплет и синглет, с размерностями 3 и 1. Что, кстати, не самая очевидная вещь ибо из этого следует, что не только \lvert \uparrow \uparrow \rangle и \lvert \downarrow\downarrow\rangle триплетные состояния (что логично) но и 1/\sqrt{2} (\lvert \downarrow\uparrow\rangle + \lvert \uparrow\downarrow\rangle) (менее интуитивно). Если хотите копать глубже, вам сюда: Clebsch–Gordan coefficients - Wikipedia

Ну а из факта что триплетных состояний 3, а синглетное только одно, вытекают проблемы, с которыми сталкиваются химики/физики сегодня при разработке новых OLED устройств.

3 лайка