‘ледующий раздел: ‚ертикальнаЯ составлЯющаЯ индукции магнитного полЯ ‚ыше по контексту: ЉраткаЯ физическаЯ энциклопедиЯ¹ Џредыдущий раздел: —то такое кварки?

—то такое спин в физике?

‚опрос: —то такое спин в физике?

Ћтвет: ЏонЯтие спина целиком и полностью относитсЯ к квантовой механике. Ћсновы квантовой механики были заложены в начале XX века.

ђассмотрим сложную частицу (скажем, атомное Ядро), покоЯщуюсЯ как целое и находЯщуюсЯ в определенном внутреннем состоЯнии. Џомимо определенной внутренней энергии она обладает также и определенным по своей величине $\vec{L}$ моментом ( -- у нас целое или полуцелое число, так как в случае квантовой механики энергиЯ и момент импульса изменЯютсЯ скачками -- квантами), свЯзанным с движением частиц внутри нее (в классической механике момент характеризует вращение тела); этот момент может еще иметь различных ориентаций пространстве (проекциЯ момента на ось z должна менЯтьсЯ квантовым образом от до -- отсюда и возможных комбинаций ориентации частицы с моментом в пространстве). „ругими словами, при рассмотрении движениЯ сложной частицы как целого мы должны, нарЯду с координатами, приписывать ей еще и одну дискретную -- проекцию ее внутреннего момента на некоторое избранное направление в пространстве.

Ќо при указанном выше понимании смысла момента становитсЯ несущественным вопрос о его происхождении, мы приходим естественным образом к представлению о "собственном" моменте, который должен быть приписан частицы вне зависимости от того ЯвлЯетсЯ ли она "сложной" или "элементарной" (неделимой).

’аким образом, в квантовой механике элементарной частице следует приписать некоторый "собственный" момент, не свЯзанный с ее движением в пространстве. ќто свойство элементарных частиц ЯвлЯетсЯ специфически квантовым (исчезающим при переходе к классической механике) и поэтому принципиально не допускает классической интерпретации. ‚ частности было бы совершенно бессмысленным представлЯть себе "собственный" момент элементарной частицы как результат ее вращениЯ "вокруг своей оси" (размер электрона равен 0 -- совершенно непонЯтно как его вращать).

‘обственный момент частицы называют ее ‘Џ€ЌЋЊ, в отличии от момента, свЯзанного с движением частицы в пространстве, о котором говорЯт как об орбитальном моменте.

”изическаЯ идеЯ о наличии у электрона собственного внутреннего момента была высказана “ленбеком и ѓаудсмитом (G. Uhlenbeck, S. Gaudsmit, 1925). ‚ квантовую механику спин был введен Џаули (W. Pauli, 1927).

Ќа естественный длЯ физика вопрос: Ђ можно ли жить без спина? -- ответа нет, так как отсутствие спина требует кардинальной переделки всей квантовой механики, котораЯ подтверждаетсЯ множеством экспериментов. Ќа сегоднЯ существование спина у элементарных частиц сомнению не подвергаетсЯ.

ђекомендуемаЯ литература: ”еймановские ‹екции по ”изике, 8-9 том, квантоваЯ механика

baldin@inp.nsk.su
1999-05-25