01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах

Спин (от англ. spin — «вращать») — квантовая характеристика, представляющая собой собственный момент импульса элементарной частицы и, ввиду своей квантовой природы, не связанная с вращением этой частицы.

Спины, которыми обладают элементарные частицы, могут быть целыми (в том числе нулевыми) и полуцелыми. Частицы с целыми спинами подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна и называются бозонами, с полуцелыми — статистике Ферми — Дирака и называются фермионами. Фермионы подчиняются принципу запрета Паули, согласно которому два и более фермиона не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии. На бозоны этот запрет не действует.

Наличие спина у элементарных частиц было впервые подтверждено в 1922 году в ходе знаменитого опыта Штерна — Герлаха, который основывался на том, что, хотя спин не связан с реальным вращением частицы, он, тем не менее, порождает определенный магнитный момент. В своем эксперименте немецкие физики Отто Штерн и Вальтер Герлах пропускали пучок атомов серебра через сильно неоднородное магнитное поле. Если бы эти атомы обладали хаотично распределенными магнитными моментами, то на пластинке, где регистрировалось их отклонение, появилась бы размытая полоса. Однако вместо этого на пластинке образовались две четкие узкие полосы. Это говорило о том, что магнитные моменты атомов вдоль выделенного направления принимали лишь два определенных значения, что подтверждало предположение квантово-механической теории о квантовании магнитного момента атомов.

В дальнейшем развитие понятия спина и его включение в сердце квантовой механики было связано с именами Вольфганга Паули и Поля Дирака. В 1927 году Паули модифицировал основное уравнение квантовой механики — уравнение Шрёдингера — для учета спиновой переменной. В 1928 году Дирак построил релятивистскую теорию спина.

МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ
еще 6 материалов
Обсуждаемое