(Англ. Spin, букв.-обертання), власної. момент кількості руху елементарної частинки (електрона, протона і т. п.). Має квантову природу і не пов'язаний з до.-л. переміщеннями частки, в т. ч. не залежить від наявності або відсутності у неї орбітального (кутового) моменту кількості руху. Просторів. квантування С. визначає квантове число s: проекція спина Sчастіци на обраний напрям може набувати значень, що вимірюються в одиницях постійної Планка Рі рівні Ч SР, ЧsР + Р ,. SP. Квантове число sназ. квантовим числом або просто С .; воно дорівнює для електрона, протона, нейтрона, нейтрино 1/2, для фотона 1, для p- і К мезонів 0.
С. зв. також власної. момент кількості руху атомного ядра, атома, мовляв. системи; в цьому випадку С. системи визначається як векторна сума С. окремих частинок: Ss = S. Так, С. ядра дорівнює цілому або напівцілому числу (позначається зазвичай I) в залежності від того, чи включає ядро парне або непарне число протонів і нейтронів. Напр. для 1 Н I = 1/2, для 10 В I = 3, для 11 В I = 3/2, для 17 Про I = 5/2, для 16 Про I = 0. Для атома Не в основному стані повний електронний З . S = 0, в першому збудженому стані S = 1. в суч. теоретич. фізиці, гл. обр. в теорії елементарних частинок, С.-часто називають повний момент кількості руху частки, що дорівнює сумі орбітального і власної. моментів.
Концепція С. введена в 1925 Дж. Уленбеком і С. Гаудс-МіТОМ, к-які для інтерпретації експери. даних про розщеплення пучка атомів срібла в магн. поле припустили, що електрон можна розглядати Як обертається навколо своєї осі дзига з проекцією на напрямок поля, рівної В тому ж році В. Паулі ввів поняття С. в математич. апарат нерелятивистской квантової механіки і сформулював принцип заборони, який стверджує, що дві тотожностей. частинки з напівцілим спіном не можуть одночасно перебувати в системі в одному і тому ж квантовому стані (див. Паулі принцип). Згідно з підходом В. Паулі, існують оператори s 2 і sz. к-які володіють собств. значеннями Р 2 s (s +> 1) і Рsz соотв. і діють нат. наз. спінові частини хвильової ф-ції a і b (спін-функції) так само, як оператори орбітального моменту кількості руху 2 і z діють на просторів. частина хвильової ф-ції Y (r), де r-радіус-вектор частинки. Оператори 2 і 2 і z.
Рівняння Дірака. У 1928 П. Дираком було показано, що існування С. випливає з релятивістського (з урахуванням кінцівки швидкості світла) рішення задачі про рух електрона в електромагніт. поле. Ур-ня Дірака має формально такий же вигляд, що і ур-ня Шредінгера:
iРd YD / проте, лине по компонентах імпульсу електрона р, і якщо напруженість поля характеризується векторних потенціалом А з компонентами А х. А у. А z і скалярним потенціалом V, то
де єї m-заряд і маса спокою електрона, з-швидкість світла. Оператори р х. р у. р z мають звичайний вигляд:
коефіцієнти ax. aу. az -матриці розміру 4 x 4 (матриці Дірака), 1-одинична матриця. Релятивістська хвильова ф-ція YD для електрона, як і для будь-якої іншої частинки з С. 1/2, повинна бути 4-компонентної; зазвичай це висловлюють слід. записом:
Ур-ня Дірака фактично є системою 4 ур-ний для 4 ф-ций Fi і Xi. залежать від координат х, у і zі часу t.
Існування С. як власної. моменту кількості руху електрона випливає з того, що під час відсутності моменту зовн. сил оператор переходить в т. зв. оператор Брейта-Паулі:
де s Хімічна енциклопедія. - М. Радянська енциклопедія Под ред. І. Л. Кнунянц 1988