Haben Teilchen in verschiedenen Bezugsrahmen unterschiedliche Spins?

Nehmen wir an, wir haben zwei Photonen, deren Impulsvektoren in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Auch die Spindrehimpulsvektoren der Photonen weisen in entgegengesetzte Richtungen. (Summe der Spins ist null)

Jetzt wechseln wir in einen Rahmen, in dem die Impulsvektoren in fast die gleiche Richtung zeigen. Zeigen die Spinvektoren in diesem Rahmen in fast die gleiche Richtung? (Ist die Summe der Spins in diesem Frame nicht Null?)

(Photonen waren weit weg von uns, bewegten sich nach links und rechts, dann beschleunigten wir auf die Photonen zu)

(Impuls- und Spinvektoren sind in masselosen Teilchen laut Quantenmechanik entweder parallel oder antiparallel)

Ich meine: Kann die Beschleunigung eines Beobachters den Spin von Teilchen verändern, die der Beobachter beobachtet?

Antworten (3)

Ja, was Sie vorschlagen, ist genau das, was passiert, aber das ist, wenn Sie einen Ausdruck haben, der sich wie ein axialer Vektor transformiert, den Sie mit dem Spin des Photons identifizieren können. Die inhärente Spineigenschaft von Photonen ( 1 ) und Elektronen ( 1 2 ) ist natürlich bezugssystemunabhängig.

Vielleicht haben Sie, ohne es zu merken, hier die Frage gestellt, "was ist der Ausdruck, der den Spin des elektromagnetischen Feldes darstellt" . Dieses Feld kann nicht in einer eichinvarianten Weise ausgedrückt werden, da es das Vektorpotential enthält EIN μ .

Die Spindichte in der Lorentz-Eichweite wäre:

C μ     =     ϵ Ö 1 2 ε μ v a β F a β EIN v     =     ϵ Ö ε μ a β γ EIN a β EIN γ

Was (im Vakuum) gleich ist.

C μ     =     (   0 1 c H x 1 c H j 1 c H z 1 c H x       0         D z   D j 1 c H j   D z       0         D x 1 c H z         D j   D x       0 ) (     EIN 0 EIN x EIN j EIN z )

Aus diesem Ausdruck ist bereits ersichtlich, dass er sich wie ein axialer Vektor transformiert. Wenn Sie sich die Mühe machen, die zu berechnen EIN μ Feld einer umlaufenden Ladung mit Liénard Wiechert (wie ich es hier getan habe ), dann erhalten Sie tatsächlich das Erforderliche 1 Verhältnis mit der Impulsdichte für zirkular polarisierte Photonen und 0 für linear polarisierte Photonen.

Der letztere Ausdruck entspricht der Spindichte des Elektrons, die über die Gordon-Zerlegung des axialen Dirac-Stroms des Elektrons gefunden wird. In diesem Fall ist die Matrix durch den Magnetisierungs-Polarisationstensor des Dirac-Feldes gegeben, während der Spaltenvektor durch den dynamischen Impuls des Elektrons gegeben ist. (Die Phasenänderungsraten abzüglich der durch die induzierten Phase EIN μ aufstellen, μ ich e EIN μ ).

Übrigens, @Hans, was ermöglicht es uns, Axialstrom mit Spindichte in Verbindung zu bringen?

Mein Verständnis ist, dass Spin S kann als Restdrehimpuls im Ruhesystem definiert werden. Sie messen also einen anderen Drehimpuls J .

Ich weiß nicht, ob das, was ich sage, etwas Richtiges ist, da mein QM-Wissen begrenzt ist.

Spin für ein Photon ist eine binäre Größe, die dem Teilchen über ein Tensorprodukt zugeordnet ist. Es ist nicht nur ein Pfeil, der nach oben oder unten zeigt: Es ist eine neue Eigenschaft, die Objekte haben, aber es ist in einem Raum definiert, der sich völlig vom Positionsraum unterscheidet. Tatsächlich hat man Funktionen für den Drehimpuls, wie sie für die Orbitale von Atomen und Molekülen verwendet werden, aber nicht für den Spin.

Wenn man also eine Referenzänderung vornimmt, sollte angegeben werden, ob sie sich im Drehimpulsraum oder im Spinraum befindet: Eine Referenzänderung impliziert nicht notwendigerweise die andere.

Ich verstehe, dass die Beschleunigung relativistische Überlegungen beinhaltet, die ich nicht gemacht habe.