Spin (fysik)

Symbol for partikelspin.

Inden for kvantemekanik er spin en særlig form for indre impulsmoment af en partikel, for eksempel en elementarpartikel, en atomkerne eller endda et helt atom.

Spinnet måles normalt i (underforståede) enheder af den reducerede Planck-konstant $\hbar$. Alt efter om spin er heltalligt eller "halvtalligt", taler man om to forskellige typer af partikler:

• en fermion er en partikel hvis spin ligger midt mellem to hele tal (altså "halvtallige" spin som 1/2, 3/2, 5/2, 7/2, ...). Navnet er opkaldt efter E. Fermi.
  • F.eks. kvarker og leptoner (som elektronen), baryoner (proton, neutron, ...), og alle grundstoffer med atomkerner med et ulige antal nukleoner - f.eks. ³He- og ¹³C-atomkerner.
• en boson (opkaldt efter S.N. Bose) er en partikel med heltalligt spin (nemlig ét af 0, 1, 2, 3, ...).
  • F.eks. foton, gluon, meson, og alle grundstoffer med atomkerner med et lige antal nukleoner - f.eks. ⁴He-, ¹²C- og ¹⁴C-atomkerner.

Forskellen på fermioner og bosoner er at fermioner overholder Paulis udelukkelsesprincip mens bosoner ikke gør det. Under særlige omstændighed (som for eksempel ekstremt lav temperatur) opfører en samling af fermioner sig derfor fundamentalt forskelligt fra en samling bosoner. En samling af bosoner under ekstremt lav temperatur vil således have tendens til at henfalde til samme kvantetilstand i takt med at temperaturen sænkes (se Bose-Einstein-kondensat), mens fermioner ikke gør det.

Se også

• Elementarpartikel
• Subatomar partikel
• Rumtid
• Magnetisme
• Superleder
• Bevægelsesmængde
• Præcession
• Spin-elektronik, spintronics