02　施特恩-格拉赫實驗

既然你覺得力學量在任何時刻都有確定的取值，而且跟測量無關。那我們就來做個實驗測一下，測什么呢？測量銀原子的自旋。

我們先不用管自旋是什么，只要知道這是粒子的一個固有屬性，像質量和電荷一樣就行了（圖2-1）。

然后，大家要知道銀原子的自旋在任何方向上都只能取兩個值，我們記為向上和向下。也就是說，在任何方向測量銀原子的自旋，結果都只可能是兩個：要么向上，要么向下，沒有其他值了。

知道了自旋以及它的取值，我們就可以開始測量了，用什么測呢？用磁場，準確地說是不均勻磁場。

我們讓銀原子通過不均勻磁場，銀原子就會發生偏轉，不同自旋會有不同的偏轉方向。我們約定：如果銀原子向上偏轉，就說它自旋向上；如果銀原子向下偏轉，就說它自旋向下。當然，這個對應關系并不重要，我們只要知道不同的自旋會有不同的偏轉就行了。

另外，之所以選擇自旋，并不是因為自旋有多特殊，而是因為它足夠簡單，把自旋換成位置、動量也是一樣的（圖2-2）。

然后，我們就可以開始實驗了。

首先，我們在z方向加一個磁場（以后沒有特別聲明，文中的磁場均指不均勻磁場），然后讓一束銀原子通過這個磁場。

由于銀原子有很多，有的自旋向上，有的自旋向下，不同自旋的銀原子在磁場中的受力不一樣，所以偏轉方向也不一樣。于是，這束銀原子在z方向上就分裂成了兩束（圖2-3）。

接下來，就是精彩的級聯施特恩-格拉赫實驗了。