ראשית כל, אתה צודק שהספין אינו "ספין אמיתי" כפי שקראת לו, ואינו קשור לסיבוב של החלקיק סביב עצמו.
ויקיפדיה.
ספין, במובנו הפשוט ביותר, הוא התגובה של חלקיק לשדה מגנטי.
לאלקטרון, לדוגמא, יש ספין 1/2.
(בספין 1/2 הכוונה שהוא יכול לקבל ערך 1/2 או 1/2-, חלקיקים בעלי ספין 1 יכולים לקבל ערך ספין 1,0,1- וכן הלאה)
כלומר, כאשר אלקטרון עובר בשדה מגנטי, הוא יכול להידחף עם כיוון השדה או כנגד כיוון השדה (בהקשר של הספין בלבד, ישנו אפקט נוסף של כח לורנץ, שגורם לאלקטרון להסתובב משום שהוא טעון חשמלית, אולם ניתן לבטלו בעזרת שדה חשמלי והוא אינו מענייננו).
ניסוי מסוג זה נקרא ניסוי שטרן-גרלך.
מעבר לכך הספין כן קשור לסיבוב, אולם לא במובן הפשוט, חלקיק בעל ספין 1/2 שמסובב ב-360 מעלות לא חוזר למצבו ההתחלתי, אלא רק אם מסובבים אותו ב-720 מעלות.
השפעת הספין מורגשת גם בתחום אחר: חלקיקים בעלי ספין חצי שלם (פרמיונים) מקיימים את חוק האיסור של פאולי, שלא מאפשר לשני חלקיקים שונים להיות באותו מצב קוואנטי (למשל להיות בדיוק באותה רמת אנרגיה ובאותו הספין) ומשתייכים לסטטיסטיקת פרמי-דיראק.
לחישוב המוליכות החשמלית של מתכות, לדוגמא, נדרש שימוש בסטטיסטיקת פרמי-דיראק לגבי האלקטרונים.
חלקיקים בעלי ספין שלם (בוזונים) יכולים להיות כולם באותו מצב קוואנטי, ומשתייכים לסטטיסטיקת בוזה-איינשטיין. דוגמא לכך הינו עיבוי בוזה-איינשטיין, שבו מספר גדול מאוד של חלקיקים נמצא במצב היסוד הקוואנטי. כך ניתן להסביר את קיומו של על נוזל כמו הליום בטמפרטורות נמוכות.
מאת: גידי לזובסקי
המחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
