Опыт Штерна-Герлаха

В лекции рассматривается поведение электронов в неоднородном магнитном поле (опыт Штерна–Герлаха). Показано, что пучок расщепляется на два направления в зависимости от знака градиента поля, что указывает на существование двух квантовых состояний — условно «плюс» и «минус». Эти состояния ортогональны и образуют базис двумерного гильбертова пространства спиновых состояний электрона, причём любая спиновое состояние является их суперпозицией. Обсуждается модернизированная схема опыта: разделение пучка, фильтрация состояний с помощью перегородок и последующее слияние. При закрытии одного из путей электроны «забывают» исходную поляризацию — явление, аналогичное интерференции в опыте Юнга, но в пространстве спинов. Вводится базовый постулат квантовой механики: измерение переводит систему в одно из базисных состояний, что объясняет дискретный характер наблюдаемых отклонений. Лектор Александр Сергеевич Чирцов