Spinn

Spinn är en kvantfysikalisk egenskap (frihetsgrad) hos partiklar i mikrokosmos. Spinn är ett rörelsemängdsmoment en partikel har utöver sitt banrörelsemängdsmoment. De kvanttal som beskriver en partikels totala spinn och dess projektion längs en godtycklig axel har beteckningarna s och ms. Spinn beskrivs matematiskt av sambanden där S2 och Sz är spinnoperatorer som verkar på vågfunktionen ψ. Utläst betyder de att S2 – en partikels spinn i kvadrat – är den reducerade Plancks konstant i kvadrat gånger partikelns spinntal s gånger sig själv plus ett, medan spinnet i en viss riktning ges av den reducerade Plancks konstant gånger ms. Dessa samband visar också att de möjliga kvantiseringarna längs en axel beror av det totala spinnet – som är specifikt för varje elementarpartikel – samt att både s och ms med nödvändighet är hel- eller halvtal. Partiklar med heltalsspinn kallas bosoner och de med halvtalsspinn fermioner. Ur sambanden kan man även utläsa att storleken på en partikels spinn är – alltså lite mer än ℏs. Det totala spinnet är alltså alltid större än spinnet i en viss riktning, ℏms (förutsatt att partikeln inte är spinnlös). Detta kan tolkas som att en partikels spinn alltid avviker något från den riktning man mäter i (vilket är ett exempel på Heisenbergs osäkerhetsrelation).