Большая Советская энциклопедия II

СПИН

(от англ. spin — вращаться, вертеться.)

собственный момент количества движения элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. (При введении понятия «С.» предполагалось, что электрон можно рассматривать как «вращающийся волчок», а его С. — как характеристику такого вращения, — отсюда название «С.».) С. называется также собственный момент количества движения атомного ядра (и иногда атома); в этом случае С. определяется как векторная сумма (вычисленная по правилам сложения моментов в квантовой механике (См. Квантовая механика)) С. элементарных частиц, образующих систему, и орбитальных моментов этих обусловленных их движением системы (см. Ядро атомное).
С. измеряется в единицах Планка постоянной (См. Планка постоянная)ħи равен J — характерное для каждого сорта частиц целое (в т. ч. нулевое) или полуцелое положительное число, называемое спиновым квантовым числом (См. Квантовые числа) (обычно его называют просто С.). Соответственно говорят, что частица обладает целым или полуцелым С. Например, С. электрона, протона, нейтрона, Нейтрино, так же как и их античастиц (См. Античастицы), в единицахħравен1/2, С. - и К-мезонов — 0, С. Фотона равен 1. Хотя у фотона (как и у нейтрино) нельзя измерить собственный момент количества движения, т. к. нет системы отсчёта, в которой фотон покоится, однако в квантовой электродинамике доказывается, что полный момент фотона в произвольной системе отсчёта не может быть меньше 1; это даёт основание приписать фотону С.1. Наличие у нейтрино С.1/2вытекает, например, из закона сохранения момента количества движения в процессе Бета-распада.
Проекция С. на любое фиксированное направление z в пространстве может принимать значенияJ,J—1, ..., —J. Т. о., частица со С.Jможет находиться в 2J+ 1 спиновых состояниях (приJ=1/2— в двух состояниях), что эквивалентно наличию у неё дополнительной внутренней степени свободы. Квадрат вектора С., согласно квантовой механике, равен Магнитомеханическое отношение.
Концепция С. была введена в физику в 1925 Дж. Уленбеком и С. Гаудсмитом, предположившими (на основе анализа спектроскопических данных) существование у электрона собственного механического момента Магнетону Бора е иm— заряд и масса электрона,с— скорость света). Т. о., для С. электрона отношение магнитного момента к механическому равно γ =е/mси с точки зрения классической электродинамики является аномальным: для орбитального движения электрона и для любого движения классической системы заряженных частиц с данным отношениеме/mоно в 2 раза меньше и равное/2mс.
Учёт С. электрона позволил В. Паули сформулировать принцип запрета, утверждающий, что в произвольной физической системе не может быть двух электронов, находящихся в одном и том же квантовом состоянии (см. Паули принцип). Наличие у электрона С.1/2объяснило мультиплетную структуру атомных спектров (тонкую структуру (См. Тонкая структура)), особенности расщепления спектральных линий в магнитных полях (т. н. аномальный Зеемана эффект), порядок заполнения электронных оболочек в многоэлектронных атомах (а следовательно, и закономерности периодической системы элементов (См. Периодическая система элементов)), явление Ферромагнетизма и многие др. явления.
Существование у протона С.1/2было постулировано на основе опытных данных англ. физиком Д. М. Деннисоном. Эксперимент, проверка этой гипотезы привела к открытию в 1929 орто- и пара-водорода (см. Атом). Несколько ранее Паули предположил, что Сверхтонкая структура атомных уровней энергии определяется взаимодействием электронов со С. ядра, что и было вскоре доказано Г. Бэком и Гаудсмитом в результате анализа эффекта Зеемана в висмуте.
С. частиц однозначно связан с характером статистики, которой подчиняются эти частицы. Как показал Паули (1940), из квантовой теории поля следует, что все частицы с целым С. подчиняются Бозе — Эйнштейна статистике (См. Бозе - Эйнштейна статистика) (являются бозонами), с полуцелым С. — Ферми — Дирака статистике (См. Ферми - Дирака статистика) (являются фермионами). Для фермионов, например электронов, справедлив принцип Паули, для бозонов он не имеет силы.
В математический аппарат нерелятивистской квантовой механики С. был последовательно введён Паули, при этом описание С. носило феноменологический характер. В действительности С. частицы — релятивистский эффект (что было доказано П. Дираком). Так, наличие у электрона С. и спинового магнитного момента непосредственно вытекает из релятивистского Дирака уравнения (См. Дирака уравнение) (которое для электрона в электромагнитном поле в пределе малых скоростей переходит в Паули уравнение для нерелятивистской частицы со С.1/2).
Величина С. элементарных частиц определяет трансформационные свойства полей, описывающих эти частицы. При Лоренца преобразованиях поле, соответствующее частице со С. 0, преобразуется как Скаляр (или Псевдоскаляр); поле, описывающее частицу со С.1/2, — как Спинор, а со С. 1 — как Вектор (или Псевдовектор) и т. д.
Лит. см. при ст. Квантовая механика.
О. И. Завьялов.

  1. спин—СПИН от англ spin вращаться вертеться собств. момент количества движения элементарных частиц имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. ...Большая советская энциклопедия
  2. спин—лат. spina шип ость хребет позвоночник составная часть сложных слов означающая относящийся к позвоночнику к спинному мозгу....Большой медицинский словарь
  3. спин—м. физ.spin mem espn m...Большой русско-испанский словарь
  4. спин—от англ. spin вращаться вертеться собств. момент импульса элементарной частицыi или системы образованной этими частицами напр. атомного ядра. С. частицы имеет квантовую...Большой энциклопедический политехнический словарь
  5. спин—англ. spin букв. вращение собственно момент количествадвижения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный сдвижением частицы как целого измеряется в единицах...Большой энциклопедический словарь II
  6. спин—СПИН англ. spin букв. вращение собственно момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в е...Большой Энциклопедический словарь V
  7. спин—у ч.i Зупинка затримка.Без спину те саме що Без упину див. упин....Великий тлумачний словник (ВТС) сучасної української мови
  8. спин—спин у...Дзвона чи дзвону? або -А (-Я) чи -У (-Ю) в родовому відмінку
  9. спин—англ. spin букв. вращение собств. момент колва движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в единицах Планка ...Естествознание. Энциклопедический словарь
  10. спин—английское spin буквально вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого. Измеряетс...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  11. спин—англ. вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в единицах постоянн...Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
  12. спин—англ. вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в единицах постоянн...Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
  13. спин—одна из величин характеризующая внутренние степени свободы квантовой частицы или квантового поля. Нерелятивистская частица имеет спин S i если ее волновая функция принима...Математическая энциклопедия
  14. спин—лат. spina шип ость хребет позвоночниксоставная часть сложных слов означающая относящийся к позвоночнику к спинному мозгу....Медицинская энциклопедия
  15. спин—корень СПИН нулевое окончаниеОснова слова СПИНВычисленный способ образования слова Бессуфиксальный или другой СПИН Слово Спин содержит следующие морфемы или части прис...Морфемный разбор слова по составу
  16. спин—Начальная форма Спин винительный падеж единственное число мужской род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
  17. спин—СПИНstrong обозначение s в КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ собственный угловой момент присущий некоторым ЭЛЕМЕНТАРНЫМ ЧАСТИЦАМ атомам и ядрам. Спин может рассматриваться как вращение...Научно-технический энциклопедический словарь
  18. спин—от англ. spin вращение собственный внутренний момент импульса микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением микрочастицы как целого. Измеряется в ед...Начала современного естествознания
  19. спин—спин спин а физ....Орфографический словарь
  20. спин—спин менник чоловчого роду дя вд спинити...Орфографічний словник української мови
  21. спин—спин...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  22. спин—phys...Политехнический русско-французский словарь
  23. спин—спин спины спина спинов спину спинам спин спины спином спинами спине спинах...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  24. спин—Орфографическая запись слова спин Ударение в слове спин Деление слова на слоги перенос слова спин Фонетическая транскрипция слова спин [спин] Характеристика всех звуков ...Полный фонетический разбор слов
  25. спин—спин а физ.em Синонимы вращение момент...Русский орфографический словарь
  26. спин—м. биофиз.em spin angular momentum...Русско-английский медицинский словарь
  27. спин—spin физ. спин м.u физ.uspinменять ориентацию спина flip the spinдетонационный спин detonation spinканаловый спин channel spinполуцелый спин halfinteger spinцелый сп...Русско-английский политехнический словарь
  28. спин—m. вращение момент...Русско-английский словарь математических терминов
  29. спин—м. антипараллельные спины взаимодействующий спин выстроенные спины детонационный спин дробный спин замороженный спин изинговский спин изобарический спин изотопический спи...Русско-английский словарь по физике
  30. спин—spin каналовый спин полуцелый спин целый спинменять ориентацию спин flip spin вращение момент...Русско-английский технический словарь
  31. спин—spin...Русско-английский химический словарь
  32. спин—Спн...Русско-белорусский словарь
  33. спин—физ.i спн род.i спна муж.i...Русско-белорусский словарь II
  34. спин—спн спuна спин произвольный спин частицы...Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов
  35. спин—спн спна...Русско-белорусский физико-математический словарь
  36. спин—м. spin m изобарический спин изотопический спин начальный спин спин нейтрона нулевой спин полуцелый спин собственный спин спин фотона целый спин спин частиц спин электро...Русско-итальянский политехнический словарь
  37. спин—Синонимы вращение момент...Русско-китайский словарь
  38. спин—Drall физ.u Eigendrehimpuls Spinmoment частицыem Spin...Русско-немецкий политехнический словарь
  39. спин—напр. электронаem Drall innerer Drehimpuls Eigendrehimpuls Spin...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  40. спин—напр. электрона Drall innerer Drehimpuls Eigendrehimpuls Spin...Русско-немецкий химический словарь
  41. спин—физ. спн ну изобарический спин нечтный спин нулевой спин положительный спин полуцелый спин спин частицы целый спин чтночтный спин чтный спин Синонимы вращение мо...Русско-украинский политехнический словарь
  42. спин—spin...Русско-чешский словарь
  43. спин—спин англ.em spin вращаться собственный механический момент количества движения элементарной частиц электрона протона нейтрона или атомного ядра всегда присущий данному в...Словарь иностранных слов русского языка
  44. спин—спин лат. spina шип ость хребет позвоночник составная часть сложных слов означающая относящийся к позвоночнику к спинному мозгу....Словарь медицинских терминов
  45. спин—спин момент вращение Словарь русских синонимов. спин сущ. колво синонимов вращение момент Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы вращение момент...Словарь синонимов II
  46. спин—спин момент вращение...Словарь синонимов
  47. спин—Б. Грин Квантовомеханическое понятие соответствующее моменту импульса в классической механике. У частиц есть врожденное количество спина равное целому или полуцелому числ...Словарь современной физики из книг Грина и Хокинга
  48. спин—СПИН у ч. Без спину те саме що Без упину див. упин. Олеся була без краю без мри щаслива й бажалось хати летти без спину без кнця Н.Лев. III Нема нема спину кому чому ...Словник української мови в 11 томах
  49. спин—СПИН у ч. Без упину рдшеem без спину див. упинНема нема не було зупину впину спину т. н.em див. немаНе мати не знати спину впину див. мати...Словник української мови у 20 томах
  50. спин—СПИН английское spin буквально вращение собственный момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого. Изме...Современная энциклопедия
  51. спин—СПИН англ . spin букв. вращение собственно момент количества движения микрочастицы имеющий квантовую природу и не связанный с движением частицы как целого измеряется в е...Современный энциклопедический словарь
  52. спин—спин [...Толковый словарь иностранных слов
  53. спин—у ч. Зупинка затримка. Без спину те саме що Без упину див. упин....Толковый словарь украинского языка
  54. спин—Ударение в слове спинУдарение падает на букву и...Ударение и правописание
  55. спин—в спол.не знати спину to know no restraint...Українсько-англійський словник
  56. спин—у m zatrzymanie не знати спину nie zna granic nie mie hamulcw...Українсько-польський словник (Мар'ян Юрковський, Василь Назарук)
  57. спин—удерж в некоторых выражениях разг. угомон спину нема [нема] кому чому удержу нет кому чему без спину без удержу безудержно без остановки безостановочно не знати [не мат...Українсько-російський словник
  58. спин—от англ. spin вращаться вертеться собственный момент колва движения элем. чц имеющий квант. природу и не связанный с перемещением чцы как целого. С. называют также собст...Физическая энциклопедия
  59. спин—спин спины спина спинов спину спинам спин спины спином спинами спине спинах Источник Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку . Синонимы вращение момент...Формы слова
  60. спин—англ. spin букв.вращение собств. момент колва движения элементарной частицы электрона протона и т. п. Имеет квантовую природу и не связан с к.л. перемещениями частицы в т...Химическая энциклопедия
  61. спин—Снип Сип Син Ипс Спин...Электронный словарь анаграмм русского языка