{"id":118,"date":"2021-01-18T19:52:55","date_gmt":"2021-01-18T19:52:55","guid":{"rendered":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/?p=118"},"modified":"2021-01-27T19:54:03","modified_gmt":"2021-01-27T19:54:03","slug":"el-spin-su2-y-otras-cosas-raras-y-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/2021\/01\/18\/el-spin-su2-y-otras-cosas-raras-y-1\/","title":{"rendered":"El spin, SU(2) y otras cosas raras (y 1)."},"content":{"rendered":"<p>\u00abSpin\u00bb lo ver\u00e9is traducido al espa\u00f1ol por \u00abgiro\u00bb, pero as\u00ed no est\u00e1 bien traducido y os voy a explicar por qu\u00e9. En espa\u00f1ol giro se entiende como que un objeto da vueltas sobre si mismo o alrededor de algo. Asi decimos que la Tierra gira alrededor del Sol en su movimiento de traslaci\u00f3n (que da lugar al a\u00f1o) y que tambi\u00e9n gira sobre si misma en un movimiento de rotaci\u00f3n (que da lugar al d\u00eda). Pues spin en ingl\u00e9s significa exclusivamente dar vueltas sobre si mismo, como una peonza, asi que la mejor traducci\u00f3n seria rotaci\u00f3n. El otro giro, el de traslaci\u00f3n, en ingl\u00e9s seria \u00abto turn\u00bb or \u00abto revolve\u00bb. Pero actualmente los libros de f\u00edsica escritos en espa\u00f1ol dejan spin sin traducir y por una muy buena raz\u00f3n: en realidad el spin en el mundo de las part\u00edculas elementales ni significa la primera acepci\u00f3n de giro ni la segunda ni nada que se parezca a girar, rodar, dar vueltas, rotar, curvar, volverse, revolverse o caracolear.<br \/>\nPero vayamos al principio y sepamos en que contexto aparece la palabra spin en la f\u00edsica at\u00f3mica. En el modelo de Bohr (1914), el electr\u00f3n orbita alrededor del n\u00facleo del \u00e1tomo como la Tierra alrededor del Sol: participa de los dos giros, el que se completa alrededor de la \u00f3rbita (llam\u00e9moslo giro orbital) y el giro sobre si mismo (giro de rotaci\u00f3n o spin). Ambos giros ten\u00edan consecuencias observables en la posici\u00f3n de las rayas de los espectros y los cient\u00edficos llegaron a la conclusi\u00f3n de que a diferencia de la peonza que puede rotar a cualquier velocidad, el electr\u00f3n siempre lo hac\u00eda con la misma velocidad por que solo se pod\u00eda distinguir si rotaba en un sentido o en el contrario. Al igual que la energ\u00eda, la velocidad o el radio, el spin est\u00e1 cuantizado. En t\u00e9rminos que conoc\u00e9is de las clases de Qu\u00edmica: o vale 1\/2 (electr\u00f3n rotando como las manecillas del reloj) o vale -1\/2. (electr\u00f3n rotando al rev\u00e9s que el reloj)<br \/>\nPero esta analog\u00eda con la Tierra y con la peonza pronto se vio que no daba mucho mas de si. Al resolver la ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger (1926) el giro orbital aparece expl\u00edcitamente en la soluci\u00f3n. Es la \u00abforma\u00bb del orbital para los que dais Qu\u00edmica. Pero el spin no aparece por ning\u00fan lado, nada, ni rastro de \u00e9l. No qued\u00f3 otro remedio que meterlo con calzador, bueno m\u00e1s finamente dicho, habia que meterlo \u00abad hoc\u00bb. Y lo que m\u00e1s fastidiaba era que en el obsoleto modelo de Bohr y en la denominada teor\u00eda cu\u00e1ntica antigua (1914-1925), el spin tiene un encaje m\u00e1s satisfactorio que en la nueva teor\u00eda cu\u00e1ntica de Heisenberg y Schr\u00f6dinger..<br \/>\nComo comprender\u00e9is esta situaci\u00f3n no era nada satisfactoria desde un punto de vista cient\u00edfico. Las explicaciones \u00abad hoc\u00bb est\u00e1n muy mal vistas en la ciencia por razones obvias aunque, todo haya que decirlo, son muy comunes y plenamente aceptadas en la pol\u00edtica. Pero ese es otro tema.<br \/>\nAsi que la gran cuesti\u00f3n en los comienzos de la d\u00e9cada de 1930, cuando empez\u00f3 a formularse la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica de manera deductiva es (1) \u00bfc\u00f3mo encajamos el spin dentro de la teor\u00eda? (2) \u00bfcu\u00e1l es la ecuaci\u00f3n cuyas soluciones es el spin? (3) \u00bfpor qu\u00e9 en la ecuaci\u00f3n de Schrodinger no aparece el spin? (4) \u00bftienen spin los protones y neutrones al igual que los electrones? (5) \u00bfy el fot\u00f3n? \u00bftiene spin el fot\u00f3n?<br \/>\nEl teorema de Noether nos va a dar las respuestas.<br \/>\n(1) busquemos una simetr\u00eda cuyo resultado sea el spin (2) no hace falta conocerla, podemos construir las soluciones de una ecuaci\u00f3n en principio desconocida tan solo conociendo sus propiedades de simetr\u00eda (3) por que le falta la simetr\u00eda adecuada (4) y (5) si, pero puede haber simetr\u00edas distintas que den lugar a spines distintos.<br \/>\nYa tenemos el problema bien enfocado. Nuestra primera tarea es buscar una simetr\u00eda que de origen al spin, pero \u00bfcu\u00e1l?. F\u00e1cil. Busquemos primero la simetr\u00edas que presenta el giro orbital tanto en el modelo de Bohr como en la ecuaci\u00f3n de Schrodinger y luego a ver que pasa. Pero eso lo dejo para otro dia.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00abSpin\u00bb lo ver\u00e9is traducido al espa\u00f1ol por \u00abgiro\u00bb, pero as\u00ed no est\u00e1 bien traducido y os voy a explicar por qu\u00e9. En espa\u00f1ol giro se entiende como que un objeto da vueltas sobre si mismo o alrededor de algo. 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