Spin je vnitřní forma momentu hybnosti, který nesou částice. Není to totéž co rotující káča. Káča se otáčí kolem osy. Elektron má spin, ale neotáčí se v prostoru. Spin je kvantová vlastnost, jako náboj nebo hmotnost. Má diskrétní hodnoty, měřené v jednotkách ħ, redukované Planckovy konstanty. Elektrony, protony a neutrony mají spin 1/2. Fotony mají spin 1. Gravitony, pokud existují, mají spin 2. Higgsův boson má spin 0.

Spin je čistě kvantový koncept. Nemá žádný klasický analog. Byl objeven ve 20. letech 20. století prostřednictvím Stern-Gerlachova experimentu, který ukázal, že atomy stříbra se v magnetickém poli rozdělují na dva paprsky. Toto rozdělení nelze vysvětlit pouze orbitálním pohybem. Vysvětluje to spin. Spin je nezbytný pro Pauliho vylučovací princip, který říká, že žádné dva fermiony nemohou zaujímat stejný kvantový stav. Tento princip je důvodem, proč atomy mají strukturu a proč se hmota nehroutí. Spin se také používá v magnetické rezonanci, kde jádra vodíku v magnetickém poli absorbují a emitují rádiové vlny. Spin je základní vlastnost částic, stejně základní jako hmotnost nebo náboj.

Fakta o spinech

• Definice. Vnitřní moment hybnosti.
• Quantum. Dodává se v diskrétních hodnotách.
• Fermiony. Poloviční spin, jako 1/2.
• Bosony. Celočíselný spin, například 1 nebo 2.
• Discovery. Stern-Gerlachův experiment, 1922.

Spin není totéž co orbitální moment hybnosti. Orbitální moment hybnosti pochází z pohybu prostorem. Spin je vnitřní vlastnost.