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宏观自旋

2016-08-25 20:12:53| 分类：博客书《牛爱力学 | 标签： |举报 |字号大中小订阅

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宏观自旋

——钟尺拖动有神奇

河北邯郸 张建军 kfydj@126.com

百度百科“自旋”词条，“对于像光子、电子、各种夸克这样的基本粒子，理论和实验研究都已经发现它们所具有的自旋无法解释为它们所包含的更小单元围绕质心的自转（参见经典电子半径）。由于这些不可再分的基本粒子可以认为是真正的点粒子，因此自旋与质量、电量一样，是基本粒子的内禀性质。”“自旋为半奇数的粒子称为费米子，服从费米-狄拉克统计；自旋为0或正整数的粒子称为玻色子，服从玻色-爱因斯坦统计。复合粒子的自旋是其内部各组成部分之间相对轨道角动量和各组成部分自旋的向量和，即按量子力学中角动量相加法则求和。已发现的粒子中，自旋为整数的，最大自旋为4；自旋为半奇数的，最大自旋为3/2。”“自旋是微观粒子的一种性质。自旋为0的粒子从各个方向看都一样，就像一个点。自旋为1的粒子在旋转360度後看起来一样。自旋为2的粒子旋转180度，自旋为1/2的粒子必须旋转2圈才会一样。自旋为1/2的粒子组成宇宙的一切，而自旋为0，1，2的粒子产生物质体之间的力。微观粒子服从泡利不相容原理。”

关于自旋，大学物理教科书上讲述的文字有限，很难理解这些微观粒子的行为。科学界认为不确定、物质波、自旋等现象完全是量子的行为，宏观没有这样的规律，找不到对应的现象。

其实不然，myore在实验中，确实发现了宏观世界、宏观物体运动的不确定、物质波、自旋现象，宏观物体的自旋现象，可以从测量中明确的看到，按照逻辑上的对应思考分析，实验中确实实现了宏观自旋现象。

实验时，如果磁铁转子的磁性足够强，又能够控制在线圈中驱动时实现稳定转动不掉，就能够调节出稳定的电流三倍频效果，这从示波器屏幕上能够明确的看到，电流波形相对稳定。如图1就是实验照片效果，实验中使用的是模拟双踪示波器，电流波形的频率是电压波形频率的3倍。

如果是其他情况的实验条件，示波器上的波形是不断的跳动的，改变量程也调不出稳定的波形，因此眼睛只能够看到始终跳动的情形。如果选用带有谐波分析功能的智能电量测量仪，借助软件可以从电脑上看到波形。这时，在这个示波器波形跳动的状态下，电脑上看到的谐波分析图表就可以显示出即时的波形情况。根据实验条件的不同，能够截取到电流二倍频、电流三倍频、电流四倍频、电流五倍频等波形图来。如图

2就是电流四倍频，使用PF9810智能电量测量仪测量，用搜狗截图截取图表。

从实验整体效果来看，电源使用市电，频率

50赫兹，磁铁转子采用1对磁极，转速50赫兹，这时电流频率三倍频就是150赫兹。线圈驱动磁铁转子转动时，转子转动引起线圈的磁通量变化相应的会有感应电动势，感应电动势频率经典分析必然也是50赫兹。运用经典物理知识规律的结果，不可能出现电流三倍频，但是还是出现了。这和量子运动特点诉求的自旋逻辑上是一致的，因此，该实验就是宏观物体（磁铁转子）转动时的自旋——宏观自旋。

比这更早实现的实验效果是另一种特点：电磁转速倍频和电磁转速机械转速同时倍频。比如采用2对磁极的转子实现电磁转速2倍频（机械转速同频）、3对磁极的电磁转速3倍频、4对磁极的电磁转速4倍频。采用1对磁极的转子实现电磁转速2倍频（机械转速也是2倍频）、3倍频，甚至还实现了1.5倍频。转速倍频很普遍，比如实验中还发现了1对磁极的转子实现1/2倍频、1/3倍频等等。改变实验条件，必然实现更多的倍频。电磁倍频时，按照电磁感应规律，感应电动势应该也是倍频，电磁转速二倍频的感应电动势频率应该是100赫兹，和线圈两端接入的50赫兹的电源电压叠加，电流频率应该有2倍频的迹象，但是用示波器测量没有发现这一效果。逻辑分析，转速倍频和电流倍频都是无法用现有的电磁感应现象和规律解释的，这是因为电磁引斥力相互转化和统一的效果。

自旋现象的效果和不确定、物质波等现象在逻辑上是一致的，根本在于，如果用经典描述的话，就是牛顿运动三定律失效，动量不守恒、能量不守恒，简称牛顿能失效。从量子世界描述，就是波粒二象性、位置动量不确定-时间能量不确定。大量的实验表明，微观宏观运动都可以实现拖动自身的钟尺，表现出自旋、不确定、物质波（宏观物体物质波最为直观的效果就是弹钢镚）等特点来。

物理学家是时候接受矛盾同时同世而立的逻辑了，微观宏观只有一个规律，拖动钟尺（相对）和时空确定（绝对）同时并存。只有这样的思想去分析问题，去构架实验，才能够实现对物理学的创新！

还有谁在看这篇文章，问自己，今天淘气没？弹钢镚没？

拖动钟尺，青春永驻！

二〇一六年八月二十五日

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E-mail：kfydj@126.com

作者：张建军

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