O spin é uma forma intrínseca de momento angular carregado por partículas. Não é o mesmo que um pião a rodar. Um pião roda em torno de um eixo. Um eletrão tem spin, mas não está a girar no espaço. O spin é uma propriedade quântica, como a carga ou a massa. Possui valores discretos, medidos em unidades de ħ, a constante de Planck reduzida. Os eletrões, os protões e os neutrões têm spin 1/2. Os fotões têm spin 1. Os grávitons, se existirem, têm spin 2. O bosão de Higgs tem spin 0.

O spin é um conceito puramente quântico. Não possui análogo clássico. Foi descoberto na década de 1920 através da experiência de Stern-Gerlach, que demonstrou que os átomos de prata num campo magnético se dividem em dois feixes. Esta divisão não podia ser explicada apenas pelo movimento orbital. O spin explica-a. O spin é essencial para o princípio da exclusão de Pauli, que afirma que dois férmions não podem ocupar o mesmo estado quântico. Este princípio explica porque é que os átomos têm estrutura e porque é que a matéria não colapsa. O spin também é utilizado na ressonância magnética, onde os núcleos de hidrogénio num campo magnético absorvem e emitem ondas de rádio. O spin é uma propriedade fundamental das partículas, tão básica como a massa ou a carga.

Factos sobre a rotação

• Definição. Momento angular intrínseco.
• Quantum. Apresenta-se em valores discretos.
• Fermions. Spin semi-inteiro, como 1/2.
• Bósons. Spin inteiro, como 1 ou 2.
• Descoberta. Experiência de Stern-Gerlach, 1922.

O spin não é o mesmo que momento angular orbital. O momento angular orbital provém do movimento através do espaço. O spin é intrínseco.