O que é o Spin?

e pode não parecer mas o que você está vendo nos resultados experimentais mais importantes da mecânica quântica Esse resultado é tão surpreendente tão inesperado que os físicos responsáveis pelos experimentos publicaram os resultados Sem Entender direito o que ele significa objetivo do experimento era simples comparar duas possíveis hipóteses sobre como elétrons se comportam suas obras no Acre mas antes disso Uma Breve revisão sobre átomos átomos são formados por um núcleo de carga positiva ou habitado por vários elétrons de carga negativa esse movimento do elétron gera um campo magnético então olhando de uma certa distância átomos se

comportam basicamente como pequenos um elétron não pode orbitar em look a Qualquer distância com qualquer velocidade existe apenas um número limitado de Óbidos permitidos pelas leis da mecânica quântica ou seja um elétron pode estar na primeira órbita ou na segunda ou a vida ou na terceira órbita mas ele nunca pode estar entre duas dessas obras permitidas e essa característica já ter um número ilimitado de possibilidades é o que nós chamamos de quantização ou seja a habitação quantizados a pergunta que eu cientistas que fizeram um experimento queriam responder era se o próprio movimento dos elétrons em

torno do núcleo também era de alguma forma quantizada a velocidade o energia do elétron é determinada pela distância da obra Itaú e com a distância São quantizadas então a velocidade também é mas existe uma outra característica importante da horta a sua inclinação a pergunta a ser respondida pelo experimento para a seguinte a inclinação de uma obra de um elétron é quantizada isso é existe um número limitado de possíveis entre nações ou querem internação é possível se os elétrons se comportassem como na física clássica o resultado seria simples a inclinação da órbita poderia ser qualquer um

grau 53° 7,5 graus e graus e assim por diante no caso quânticas existem apenas algumas interações permitidas por exemplo a inclinação pode ser de 0 graus 45 graus para cima ou 45 graus para baixo e qualquer outra internação é proibida e aqui tem uma curiosidade aqui vai ser importante o caso Conte com o número de internações é sempre em existe o caso sem interação mais os ângulos que tem que ser possíveis nos dois sentidos tanto para cima quanto para baixo Então como as internações das obras se comporta de forma quantizada ou clássica um jeito bem

simples de responder essa pergunta foi experimento proposto pelo físico ato externo executado pelo físico Watergirl e ele era relativamente simples eles iriam jogar vários átomos através de um campo magnético gerado por dois elétricos que iria desviar os átomos de acordo com a direção dos seus Campos magnéticos mas não esqueçam que o campo magnético é gerado pelo movimento do elétron em sua órbita ao redor do mundo Eduardo se essa óbito foram tem nada o campo magnético também vai estar empinado e se existir um número limitado de consiga sempre Nações também existirá um número limitado de possíveis

internações do campo magnético do átomo e para cada direção possível do campo magnético o eletroimã e desviar ele de uma forma única caso internação da obra não fosse quantizada e no final seria uma mancha contínua formada pelos átomos desviados na parede atrás experimento isso porque qualquer inclinação do campo magnético Ceni observado Em algum momento Então os átomos seriam desviados em todas as direções possíveis some todas elas e você tem uma figura continua só que sem inclinação das obras e consequentemente o seu campo magnético fossem quantizados o resultado final seria um apenas algumas manchas separadas na

parede atrás do elétron limpa da cada internação possível o átomo seria desviado em uma direção específica e todos os átomos com a mesma inclinação deveriam ser desviadas por mesmo Ponto E lembra que o número de informações possíveis é sempre em então o número de manchas separadas deve ser limpa mas o resultado como podemos ver na foto é de duas manchas separadas isso foi tão inesperado que por um tempo ninguém nem percebeu que algo estranho tinha acontecido só que literalmente nada conhecido pelos físicos no começo do século 20 consegui explicar esse resultado isso simplesmente não fazia

sentido eu quero mais curioso e como sendo utilizado no teste era um átomo de prata e o campo magnético do átomo de prata é determinado por um único elétron Solitário na órbita mais distante do núcleo ou seja esse um único elétron não tinha que ser responsável pelas duas manchas Então existe algum outro campo magnético sendo gerado por esse Eletro que Não dependia do fato de ele está se envolvendo em uma órbita a propriedade que gerem esse campo magnético foi apelidada de espinho que traduzido é algo como a ideia original era que o elétron girava em

torno do próprio eixo e isso produziriam um campo magnético que teria duas direções possíveis O que explicava as duas marchas acontece aqui pro elétron geraram campo magnético tão intenso ele precisa de está girando há pelo menos quatro vezes acabou Cidade da Luz Então é isso é impossível e a razão que os físicos se debateram tanto o conceito de espinho é simples o espinho foi a primeira grandeza física exclusivamente quântica não existem bons Paralelos por espinho na física clássica ele é algo único e fundamentalmente quântico eu posso há milhões analogia mas fundamentalmente nenhuma delas vai corresponder

ao que o Speedy realmente representa único jeito de explicar os resultados experimento de stern-gerlach e alguns outros experimentos da época é se o elétron não tiver um campo magnético próprio então o espinho precisa existir mas o espinho não pode ser atribuído em uma outra propriedade física conhecida então esses Levanta a seguinte dúvida e é o Spin o espinho uma propriedade física de todas as partículas tem e que gera um campo magnético fazendo as contas o espinho parece ser muito a rotação de uma partícula sobre ela mesma eu vou ser honesto que o nome não ajuda

muito a qualificar isso mas só aparece porque isso seria impossível e é isso essa é uma definição de e a Lei extremamente insatisfatória Por que o espinho é mecânica quântica poeira não existe nenhuma experiência cotidiana que nos dá uma intenção sobre entender o que é o espinho é muito mais sobre entender como ele se comporta e qual é a sua importância para a física de partículas Tudo bem então vamos a sei e quem é essa propriedade associada ao campo magnético das partículas e nós vamos dar uma olhada nas consequências mais importantes da existência do s&p

voltando ao exemplo de um elétron ele tem o que chamamos de espinho um e-mail e esses Pingo pode ter só dois valores para cima e para baixo o espinho para cima gera um campo magnético com o norte apontando para cima e o espinho para baixo é o oposto e aqui já notamos que o Spin de fato é puramente político só existem dois valores possíveis em uma curiosidade a razão que chamamos o Spin do elétron de um meio é porque esse é o número que nós temos que colocar nas contas com o Spin do elétron pelas

darem certo e não tem nenhuma intuição física aqui nós simplesmente aceitamos isso como fato Obrigado universo mas inclusive podemos classificar as partículas fundamentais com base nos seus dentes partículas que tem um expoente fracionário isso é um meio que é o caso do Eletro três meios cinco meio sou assim vai são chamadas de férias existe uma propriedade muito importante dos férmions que é ditada pelo seu espírito fracionário fêmea uns 11 anos é mas eles adoram namorar e o que eu quero dizer com isso é o seguinte partículas de spin meio adoram fazer duplas por exemplo órbitas

atômicas são mais estáveis quando elas têm dois elétricos Um elétron com isso em pra cima e o outro conseguir para baixo a supercondutividade depende da formação de pares de elétrons que andam juntos um dos elétrons com spins para baixo e o outro como escrevi acima agora se você tenta botar dois elétrons juntos ambos com isso pra cima você não consegue é literalmente impossível ter dois elétrons juntos um mesmo e sem então impossível botar três elétrons juntos porque como esse pin sócio do me dois valores não é possível perder três elétrons juntos com spins diferentes essa

regra chamada de princípio de exclusão de Pauli e o que ela disse é basicamente isso elétrons são vão aos pais meio que como as meias numa gaveta bem organizada então se você quer botar quatro elétrons uma gaveta quântica você precisa deixar um espaço entre os pares o outro tipo disse que impossível são as partículas entre um número associado o espinho é inter a chamada de bolsas por exemplo o núcleo de um átomo de Hélio tem sempre espinho Total 0 ou seja ele não tem nenhum campo magnético já uma partícula fundamental conhecida como gozamos é tem

espinho total e o espinho tem três valores possíveis 10 e menos um cada valor do Espinho gera um campo magnético diferente com espinho 11 Norte aponta para cima com esp - 11 Norte aponta para baixo e com o espinho sério mas não temos campo magnético ela é um e é o caso do famoso Bóson Henriques e diferente dos elétrons e outros prêmios os bons adoram companhia e se você botar vários bons pertos uns dos outros as condições certas ele se aglomeram todos que passam a se comportar como um único boss um gigantesco se fermento se

comportam como uma gaveta de meias organizadas em venham os pares os bons se comportam como as meias na minha gaveta todas amontoadas umas sobre as outras Eu nem faço ideia de qual para é qual par e quando bom se juntam dessa forma chamou isso de um condensado de bose-einstein que definitivamente e eu tenho na minha gaveta um exemplo desse tipo de condensado é o Hélio super foi como falamos um núcleo do átomo de Hélio é um Bóson como espinho zero e quando o Hélio é resfriada o suficiente os átomos de Hélio se juntam e o

condensado de bose-einstein esse condensado agem de formas bastante extremas como líquido ele consegue fume tão bem que nem é capaz de vazar de recipientes que não mente é segura amigas e esse comportamento extremo nisso perfuros está intimamente ligado com o espinho do e essa talvez seja uma das únicas observações macroscópicas do efeito no espinho que nós podemos ver e até mesmo o essa demonstração feita na escala em que estamos acostumados é bastante estranho e não entre tive e novamente a razão é sempre o Spin é completamente Aquático e tudo fica muito estranho na mecânica quântica

Mas estranho nem sempre significa que tem que ser impossível de entender muito obrigado e até a próxima se vocês gostaram desse vídeo gostam do meu trabalho significaria muito para mim se você puder se inscrever no canal e quem sabe até ativar o Sininho para ser notificados de todos os vídeos e agora tô postando 2 vídeos por semana tem sido uma aventura não vou mentir só que eu tô muito satisfeito com o resultado e com o feedback de todos vocês no fundo do meu coração Muito obrigado E aí E aí E aí E aí [Música]