Thomasen prezesio

Fisikan, Thomasen prezesioa, Llewellyn Hilleth Thomasen omenean horrela deitua, zuzenketa erlatibista bat da, oinarrizko partikula baten espinari edo giroskopio makroskopiko baten errotazioari aplikatzen zaiona, eta orbita lerromakur bati jarraitzen dion partikula baten espinaren abiadura angeluarra mugimendu orbitalaren abiadura angeluarrarekin lotzen duena. 1926. urtean argitaratu zen Thomasek idatzitako artikulua.^[1] Hala ere, 14 urte lehenago Émile Borel matematikari frantziarra izan zen geometria hiperbolikoa erabilita Thomasen prezesioaren oinarri zinematikoak asmatu zituena.

Lorentzen bi boost-en (elkarrekiko ez linealen) arteko konposaketak deskribatzen du efektua. Honen jatorria boost ez puru baten transformaziotik dator, boost arrunt baten eta errotazio espazial baten konbinazioa izango dena, Wigner-en errotazioa bezala ezagutzen dena hain zuzen. Honen ondorioz, higidura kurbatu batetan higitzen den gorputz batek prezesio errotazional bat jasango du, eta efektu honi Thomasen prezesioa deritzo.

Thomasen prezesioaren adierazpena hurrengoa da:

$\omega _{T}={\frac {\gamma ^{2}}{\gamma +1}}{\frac {{\vec {a}}\times {\vec {v}}}{c^{2}}}$

Partikula bat laborategiko erreferentzia sistemarekiko ${\vec {v}}(t)$ abiaduraz higitzen ari da. Partikularen sistema aldiunero pausagunean egongo da partikularekiko. Esan bezala, ${\vec {v}}(t)$ -ren (t laborategiko sistematik neurtutako denbora da) balioa $|{\vec {v}}|=v$ da eta $c$ -ren, argiaren abiaduraren, bitartez bornatuta dago $0\leq v<c$ . Partikularen abiadura ausazkoa da eta ez du zertan konstatea izan. Dagokion azelerazioa ${\vec {a}}=d{\vec {v}}(t)/dt$ . Partikularen markuak Thomasen prezesioaren adierazpenak ezartzen duen abiadura angeluarrarekin prezesatzen du. Abiadura angeluar hori (abiadura angeluar guztiak bezala) sasibektore bat da eta bere dimentsioa $rad/s$ da.

Historia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

1924an Wolfgang Ernst Paulik garaian onartutako elektroien egoeren kopurua bikoiztu egin behar zela proposatu zuen. Errotazio ezkutua bezala definitu zuen eta 2 balioa eman zion. Hurrengo urtean, George Eugene Uhlenbeck-ek eta Samuel Abraham Goudsmit-ek, Leiden-eko unibertsitatean, proposatu zuten partikula bere buruaren inguruan biratzen ari zela esaten zuen interpretazio sinplea, Bohr eta Sommerfeld-en teoria jarraitu nahian. Ez ziren lehenak izan, Ralph Kroning-ek hilabete batzuk lehenago aurresan zuen Uhlenbeck–Goudsmit eredua Hendrik Kramers-ekin hitzegiten ari zela Copenhagen-en, baina zoritzarrez ez zuen argitaratu.

Uhlenbeck eta Goudsmit-ek ere, 1926an, spinaren ideia erabili zuten erakusteko nola elektroiak $g=2$ faktorea izanda, Zeeman efektua azaldu daitekeela, eta honek dakarren espektro lerroen zatiketak. Baina arazo bat zegoen, izan ere, egitura mehearen behatutako tarteak teorikoki esperotako kopuruaren erdia ziren. Arazo hau konpondu zitekeen $g=1$ faktorea aukeratuta, orduan bai lortzen zirela egitura fineko tarte egokiak, baina orduan Zemman efektua ez zen gertatzen.

Spinaren azalpen sakona Diracek 1927an garatu zuen, eta 1928an mekanika kuantikoaren teorian sartu zuen bere kuantika erlatibistaren eredua garatu zuenean. Hala ere, 1927an oraindik spina momentu angular enpiriko moduan kontsideratuz, $g=2$ faktore batekin, Thomasek frogatu zuen ereduaren arazoak jatorri zinamatiko erlatibista zutela, eta ondo garatuz gero, bai Zeeman efektua, bai egitura mehearen tarte egokiak lortu daitezkeela. Gainera, Thomasen prezesioak nukleo atomikoaren spin-orbitaren elkarrekintzaren azalpen kualitatiboa ematen du, nukleoan dobleteak alderantzizkatuta egotearen zergatia azalduz.