自旋
从光子和中微子到星系和星系团,几乎所有物体都在旋转,我们的地球每天都绕着它的旋转轴旋转,并且每一年绕太阳转动一圈。太阳自己也绕着旋转轴每26天旋转一周,同时每2亿3千万年绕着银河系中心转一周。在更长的时间尺度上,星系也彼此围绕旋转,聚集成团。对于“宇宙整体也在旋转么?”这样的问题是没有实际意义的,因为必然会有人问到“相对于什么旋转”。著名的逻辑学家库尔特·哥德尔[Kun G6del]曾经对一个相关的问题产生了兴趣:是不是多数星系都沿着同一个方向转动?他通过数据对这个问题进行了解释,星系的旋转轴在各个方向上任意分布。在这个意义上,宇宙作为一个整体显然并没有在转动——至少我们无法探测到它的转动。
在更小的尺度上,分子在转动(转动速率与温度有关),原子内的电子也在绕着原子核旋转,其转动速度从光速的1%到10%以上。原子核也能旋转——原子核的大部分都在旋转——原子核内的质子、中子、夸克以及胶子都同样在旋转。实际上,大部分粒子,无论是基本的还是复合的,都有这种旋转性质。④
对于各种不同的尺度,区分两种不同的转动都是非常有用的。一种是绕着自身的轴的旋转(比如地球每天的自转),我们称之为自旋。另一种则是绕着其他点的旋转(例如地球绕太阳年复一年的公转),我们称之为轨道运动。这两种转动都可以通过角动量来进行测量,即对转动系统的质量、尺度以及速度进行综合测量。
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——巴洛《自然界中的常数》的作者
这是一本非常受人欢迎的书。福特是一位极具天赋的教师。他以浓厚的兴趣致力于向学生和普通大众阐明和传播科学。他的论述深刻透彻。并且善于将抽象晦涩的概念解释得通俗易懂。
——莱德曼1988年诺贝尔物理学奖获得者