Если я правильно понимаю, спин — это внутреннее свойство частиц, которое следует алгебре углового момента, но не имеет ничего общего с «орбитальным угловым моментом» в том смысле, что частица не похожа на маленькую сферу, которая вращается сама по себе, к которой мы могли бы приписать угловой момент, как обычно в классической механике, ср. этот и этот посты Phys.SE.
Мой вопрос: почему вращение в сочетании с орбитальным угловым моментом дает общий угловой момент? Для меня это удивительно, так как спин, по сути, не имеет ничего общего с классическим угловым моментом. Любое понимание этого?
То, что спин следует за алгеброй углового момента, не случайно — как и угловой момент, он является частью сохраняющейся величины — нётеровского заряда, связанного с вращениями.
Причина, по которой преобразования спина действительно должны быть связаны с пространственных вращений не отвечает только в КМ - вы должны принять это "на веру" или, скорее, как экспериментальный факт, что спин действительно (часть) нётеровского заряда, связанного с пространственными вращениями, а не какой-то другой . Но когда вы войдете в КТП, вы обнаружите, что каждое квантовое поле должно преобразовываться в некоторое представление группы пространственных вращений (или, скорее, в релятивистскую КТП, в некоторое представление группы Лоренца, подгруппой которой являются вращения), и что это именно то, чем тогда является спин — «метка» представления, в которое трансформируется квантовое поле.
Поскольку орбитальный угловой момент получается из квантования классической механики как нётеровский заряд пространственных вращений, вы обнаружите, что ваш общий квантовый нётеровский заряд для вращений станет суммой спина и углового момента.
Магнитный момент в классической физике связан с током в контуре, который, в свою очередь, может быть связан с угловым моментом заряженной частицы. Таким образом, в классической физике магнитный момент и угловой момент связаны. На самом деле они пропорциональны, причем константа пропорциональности представляет собой гиромагнитное отношение.
Переходя к квантовой механике, некоторые частицы обладают собственным магнитным моментом. Мы можем связать их магнитный момент с «внутренним угловым моментом», который мы называем спином. Оказывается, это не просто математическая конструкция. Спиновый угловой момент должен быть добавлен к орбитальному угловому моменту, чтобы получить сохраняющуюся величину.
Откровенный
любопытный разум