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Visualisierungen von Fermionen bzw. Spin1/2 15 10. 2020 12:49 #77869

In diesem Thread sollen Visualsierungen von Fermionen, insbesondere mit Spin1/2, zusammengetragen werden. Beginnen wir mit der klassischen Quantenmechanik. Demgemäss darf der Ausgangszustand erst nach zwei kompletten imaginären Drehungen der Wellenfunktion \(\psi\) wieder erreicht werden.

Eindimensionaler, stationärer Fall:



Beschreibung: Im Kasten ist die die Wellenfunktion eines Fermions mit Spin1/2 im Grundzustand dargestellt. Seine Amplitude hat das Aussehen eines Solitons. Man sieht auch schon den prinzipiellen Unterschied zu einem Boson. Ein Boson wäre dagegen eine symmetrische gleichförmige Welle, die bereits nach einer imaginären Drehung der Wellenfunktion ihren Ausgangszustand wieder erreicht. Also kein solitonisches Verhalten.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Betreff des ThemasDatum des letzten Beitrages
Wandeln sich Fermionen beim Gravitationskollaps in Bosonen um?Sonntag, 02 Juli 2017

Visualisierungen von Fermionen bzw. Spin1/2 15 10. 2020 15:30 #77871

Das sind aber 1,5 Wellenlängen auf 4 π, wobei es sich offensichtlich nicht um einen Sinus handelt sondern in Null ausläuft.

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Visualisierungen von Fermionen bzw. Spin1/2 15 10. 2020 16:36 #77872

ra-raisch schrieb: Das sind aber 1,5 Wellenlängen auf 4 π, wobei es sich offensichtlich nicht um einen Sinus handelt sondern in Null ausläuft.

Nein, nein. Das ist eine Superposition aus 2 um 180° phasenversetzten Wellenfunktionen. Genauso, wie es gemäss Dirac sein muss. Hier sind 2 von den Dingern in Serie:


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Visualisierungen von Fermionen bzw. Spin1/2 15 10. 2020 21:32 #77877

Super, weiter so! cool)

If you would be a real seeker after truth, you must at least once in your life doubt, as far as possible, all things.
René DesCartes, Discours de la Méthode (1637)

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Visualisierungen von Fermionen bzw. Spin1/2 16 10. 2020 14:19 #77903

Zunächst nochmal die Vorderansicht mit dem Realteil der Schwingung der beiden Fermionen in Serie:



Und so sieht das Ganze in der Iso-Ansicht mit der komplexen Ebene aus. Aus der Schwingung wird eine komplexe Drehung und die Chiralität (Drehsinn) der Wellenfunktion wird sichtbar:



Wohlgemerkt, das sind noch alles Darstellungen des eindimensionalen Falls.

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