спин

Спин — это собственный момент импульса квантовых частиц. Момент импульса характеризует количество вращательного движения, то есть спин характеризует то, что частицы ведут себя, будто бы они вращаются вокруг своей оси. Спин задает направление частицы, делает ее ориентированной, так же как ось волчка задает для волчка выделенное направление.

Как и все квантовые характеристики, спин может принимать только строго определенные значения. Его принято измерять в долях постоянной Планка, и минимальное возможное значение спина соответствует ½ постоянной Планка. Но, как правило, физики говорят просто ½, 1, 2 и так далее. Более того, квантуется и проекция спина на любую выделенную ось. Частицы, у которых полуцелые и целые значения спина, имеют разные свойства.

Частицы, обладающие целым спином, восстанавливают свое состояние, если делают полный оборот. Такие частицы называются бозонами, они способны занимать большими группами одно и то же квантовое состояние. Частицы с полуцелым спином другие. Чтобы частица со спином ½ вернула свое состояние, ее нужно повернуть вокруг своей оси два раза: эта частица асимметрична. Такие частицы не могут занимать более одного состояния на частицу, они как бы избегают друг друга. Но несложно сообразить, что если две такие частицы все же образуют пару, то их суммарный спин неизбежно образует целый спин. А значит, пары могут вести себя подобно бозонам. Действительно, так и происходит, подобный механизм лежит в основе явления сверхпроводимости и сверхтекучести.