Что означает спин частицы 1/21/21/2 и 222 или что-то в этом роде? По какому фактору эти спины нет. зависеть?

Спин указывает длину$(=2s+1)$вектора, по которому вращается частица реального мира. Не все они вращаются, как карандаши (3-векторы). Ваши вопросы не глупые!

Часть квантовой механики включает в себя 1) установление соответствия между символом (|ket>), который вы пишете на листе бумаги, и объектом в реальном мире, и 2) установление соответствия между линейными преобразованиями, выполненными с |ket> и фактические физические преобразования, которые вы делаете с объектом в реальном мире. Повороты — это одно из преобразований, которые вы можете выполнять с объектом в реальном мире. Например, карандаш в реальном мире соответствует 3-вектору на листе бумаги, который вы вращаете с помощью матрицы 3x3. В качестве примера, вот матрица, которая вращает 3-вектор вокруг оси z и применяется к карандашу, указывающему в направлении x:

$$R(\theta_z)\begin{bmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix} =\begin{bmatrix} cos(\theta_z) & -sin(\theta_z) & 0 \\ sin(\theta_z) & cos(\theta_z) & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix}$$ Произведение любых двух вращений есть еще одно вращение. Каждое вращение имеет обратное (то есть: сделать это на отрицательный угол). Существует также тождественное преобразование (т. е. поворот на 0 градусов). Таким образом, вращения образуют группу. Случилось так, что существуют матрицы с размерностью, отличной от 3, которые удовлетворяют одному и тому же закону группового умножения (то есть: какие два вращения, умноженные вместе, дают какое единственное вращение). Например, вот матрица 2x2, которая вращает 2-вектор вокруг оси Z, применяемая к $s_z=- {1\over 2}$состояние частицы со спином 1/2: $$R(\theta_z)\begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} =\begin{bmatrix} e^{-i {{\theta_z}\over 2}} & 0 \\ 0 & e^{i {{\theta_z}\over 2}} \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix}$$ Обратите внимание, что эта матрица не работает с вектором в пространстве x, y, z. Вместо этого он работает с абстрактным 2-вектором с компонентами, помеченными $s_z=- {1\over 2}, {1\over 2}$что обозначает частицу. Размерность вектора (и матрицы) обозначается спином s, где размерность = $2s+1$, а метки компонентов вектора $s_z=-s,-s+1,...0,...s-1,s$. Следовательно, 2-вектор $s=1/2$и 3-вектор $s=1$. Примеры частиц, которые преобразуются при вращении в виде векторов разных размеров:

s=0.....(1-вектор).....pion

s=1/2...(2-вектор).....электрон, мюон, тау, нейтрино, протон, нейтрон

s=1.....(3-вектор).....фотон, ро-мезон

s=3/2...(4-вектор).....дельта-барион

s=2.....(5-вектор).....гравитон

и так далее. Существует представление вращения для каждого целого и полуцелого s, и КАЖДЫЙ объект в реальном мире трансформируется при вращении как некоторое s… исключений нет.

Если вы дополнительно изучите группу вращения SU (2), вы обнаружите, что 3 генератора группы соответствуют угловому моменту. Полуцелые векторы спинов называются спинорами. Для этого требуется угол$4\pi$радианы, которые нужно поместить в матрицы вращения спинора, чтобы получить идентичность (как показано на матрице 2x2 выше), тогда как для этого требуется только вращение$2\pi$радианы, чтобы вернуть целочисленную частицу в исходное положение.

Спин частицы — это число, описывающее ее угловой момент. Земля вращается вокруг Солнца, что составляет годы — это и есть угловой момент импульса. Земля вращается вокруг своей оси, совершая дни — это угловой момент вращения.

Спин частицы аналогичен последнему из этих двух. Не совсем одинаковые из-за квантовой природы спина, но «та же идея». Различия возникают частично из-за природы вращения, измеряемого в двумерном векторном пространстве (что потребует дополнительного чтения, чтобы действительно иметь смысл).

Другая часть вашего вопроса, «по какому фактору эти спины нет. На зависимость можно ответить, задав противоположный вопрос: «По спину нет. делайте то, от чего зависят факторы, поскольку такова природа фермионов и бозонов - спин определяет, являются ли они фермионами или бозонами, и из этого возникают свойства частицы. Это тавтологическое утверждение, но, не вдаваясь в подробности, его можно просто предположить.

Бозоны (имеющие целочисленные спины) являются переносчиками силы, в то время как фермионы (имеющие 1/2 целочисленного спина) являются составляющими обычной массы. Если бы их спины поменялись местами, свойства сильно отличались бы от наблюдаемых нами.

Чтобы узнать больше о том, почему это на самом деле так, может помочь чтение о принципе исключения Паули и знакомство с квантовыми числами. Я думаю, что с этой информацией вы сможете выйти и найти остальные желаемые ответы, в то же время познакомившись с основами физики элементарных частиц.