第四百五十二章 截然不同的结果(上)(第4/5页)
有着狄利克雷的加持,徐云的脑海显得一片清明。
唰唰唰——
大量的公式随着笔尖的移动,一个接一个的出现在了算纸上。
模量平方算符中同时含有位置算符与动量算符,二者存在一种很精确的对易关系。
如果是通过现象测得的微粒,推导起来其实是很容易的,套模板就行了。
但问题是‘冥王星’粒子并没有被捕捉过,所以推导过程就非常麻烦了。
而徐云这次准备的切入点是……
庞加莱群。
因为庞加莱群有个很特殊的地方:
它的表示可以完全由其迷向子群及诱导表示决定。
借助Poincare群万有覆盖的小群在自旋空间上的表示,即可得到该万有覆盖在希尔伯特空间上的不可约幺正表示,即诱导表示。
不同的迷向子群给出不同的诱导表示,对应不同的单粒子态。
即粒子的不可约幺正表示,是完全由时空的基本对称性决定了的,不会有其他因素干扰。
嗯,上面这段话是标准的汉字和人话。
过了片刻。
徐云在密级的计算内容下方,写下了算符l^z本征值为m的本征态:
l^+ψm=Cψm+1……
同时[l^z,l^+]=l^+可得l^zl^+=l^++l^+l^z=l^+(1+l^z),所以可见l^+相当于一个生成算符,l^-相当于一个湮灭算符。
它们使得l^z的本征值总是依次递增或递减整数1,当角动量的模量平方取定且l^z的最大本征值为m=l-1时,则必有l^+ψl=0。
看到这里。
可能有部分众所周同学就感觉有些奇怪了:
为什么最大本征值是m=l-1呢,不应该是等于l吗?
原因很简单。
因为当角动量的模量平方取定且l为m的量最大允许值时,本征值为l+1的态是不存在的。
由于系统总可以处于轨道角动量为0的状态,所以0必是分量算符l^z的一个本征值。
而由l^+与l^-的行为可知,对于角动量分量算符l^z,它的相邻本征值之间总是相差一个整数1。
所以分量算符l^z的本征值只能为m=0,±1,±2,……±l-1。
当然了。
徐云能够想到这点,很大部分要归功于此时他拥有的视野。
就像威腾他们之前忽略了孤位基矢的畸变一样,l+1的态并不在常规的校验范围里,比它重要的流程还有不少。
而一旦在这里计算失误……
那么这次的推导……至少周绍平和徐云代表的科院组的推导,将会彻底功亏一篑。
解决了这个问题,剩下的就是二元旋量了。
在这个过程中。
需要把s^z的本征值σ看作是一个变量,则粒子的自旋波函数是σ的函数——此前提及过,冥王星粒子的自旋是半奇数,也就是1/2、3/2或者5/2等等……
因此它的矩阵因素只有一种表现形:
ξ′1η′2-ξ′2η′1=(αδ-βγ)(ξ1η2-ξ2η1)。
这是两个二元旋量的组合,是一个在二元旋量空间中的标量。
写到这里。
徐云再次翻动了一下之前的数据。
“果然没错……行列式等于1,这就是导致flux取值太大的真正原因。”
其实在之前的过程中,徐云一直感觉有一个疑惑没有被解答:
那就是在孤点粒子测算中,预期的background是3.2fb^-1——这是他亲手检测出来的数据,并且检测了不止一次。
但对应的flux取值却依旧变大了,虽然现象上看是因为‘冥王星’微粒的影响,可空间算符上却一直没有一个合适的解释。
如今看来……
原因就是因为变换后的行列式等于1。
也就是它的外部限制条件改变了。
因为对于非相对论情形,ξ1ξ*1+ξ2ξ*2的物理意义是在空间中确定的某一点处找到粒子的概率。