Spin to wewnętrzna forma momentu pędu przenoszonego przez cząstki. Nie jest tym samym, co wirujący bąk. Bąk obraca się wokół osi. Elektron ma spin, ale nie wiruje w przestrzeni. Spin to właściwość kwantowa, taka jak ładunek czy masa. Występuje w wartościach dyskretnych, mierzonych w jednostkach ħ, zredukowanej stałej Plancka. Elektrony, protony i neutrony mają spin 1/2. Fotony mają spin 1. Grawitony, jeśli istnieją, mają spin 2. Bozon Higgsa ma spin 0.

Spin jest pojęciem czysto kwantowym. Nie ma klasycznego odpowiednika. Został odkryty w latach dwudziestych XX wieku w eksperymencie Sterna-Gerlacha, który wykazał, że atomy srebra w polu magnetycznym rozszczepiają się na dwie wiązki. Tego rozszczepienia nie można wyjaśnić samym ruchem orbitalnym. Spin wyjaśnia to zjawisko. Spin jest kluczowy dla zasady wykluczenia Pauliego, która mówi, że dwa fermiony nie mogą zajmować tego samego stanu kwantowego. Zasada ta wyjaśnia, dlaczego atomy mają strukturę i dlaczego materia nie zapada się. Spin jest również wykorzystywany w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego, gdzie jądra wodoru w polu magnetycznym pochłaniają i emitują fale radiowe. Spin jest fundamentalną właściwością cząstek, tak podstawową jak masa czy ładunek.

Fakty dotyczące spinu

• Definicja. Wewnętrzny moment pędu.
• Quantum. Dostępne są wartości dyskretne.
• Fermiony. Spin półcałkowity, np. 1/2.
• Bozony. Spin całkowity, np. 1 lub 2.
• Discovery. Eksperyment Sterna-Gerlacha, 1922.

Spin to nie to samo, co orbitalny moment pędu. Orbitalny moment pędu pochodzi z ruchu w przestrzeni. Spin jest wewnętrzny.