汤玛斯进动是相对论性自旋-轨道相互作用的校正现象,由路维林·汤玛斯于1914年提出,涉及狭义相对论与粒子自旋属性的结合。其物理机制源于
洛伦兹变换的非对易性,当粒子加速时,坐标系连续变换的复合效应导致标尺方向旋转。该现象在
类氢原子中修正自旋-轨道作用能,并可通过电子绕核运动的坐标系角度差积分得出1/2的进动因子。
路维林·汤玛斯于1914年提出汤玛斯进动,当时他所拥有的相关知识仅有
德西特关于月亮的相对论性进动的论文,出现在
亚瑟·爱丁顿发表的书中。
于1925年,汤玛斯以狭义相对论方式计算了原子
精细结构的谱线分裂的进动频率。他发现落差为1/2这项因子,现在也称为汤玛斯半值(Thomas half)。
电子
自旋的发现,其中相对论进动现象更加深了汤玛斯进动的重要性,也因此以汤玛斯为名以作纪念。
傅科摆的摆荡平面发生旋转可以视为
单摆在
欧几里得空间的二维球面做
平行移动。
闵可夫斯基时空中,速度的
双曲空间代表了一个三维(赝)球面,此球面具有
虚数半径及虚数
类时坐标。一自旋粒子于此相对论速度空间做平行移动导致汤玛斯进动,类似于傅科摆摆荡平面的旋转。在此二例子中的旋转角由
曲率的
面积分决定,与
高斯-博内定理相符合。