Spin

Eigenschaft von Teilchen, die man sich in vielen Punkten wie eine Drehung der Teilchen um die eigene Achse vorstellen kann.

Spin fundamentaler Teilchen Der Spin ist eine quantentheoretische Größe, die für verschiedene Teilchen unterschiedliche Werte annehmen kann. Den Materieteilchen wie Elektronen, Neutrinos oder Quarks stehen hier zwei verschiedenen Einstellungen zur Verfügung. Bei den Wechselwirkungsteilchen sind es drei Möglichkeiten.

Grafik: Spineinstellung bei Spin 1/2 und 1

Die Materieteilchen können aus zwei Spineinstellungen wählen. Bei den Wechselwirkungsteilchen sind es drei.

Spin zusammengesetzter Teilchen Auch zusammengesetzte Teilchen besitzen einen Spin. Der Spin eines Atoms setzt sich aus denen des Kerns und der Elektronen zusammen, der Spin des Kerns ergibt sich aus dem der Neutronen und Protonen und der eines Protons resultiert wiederum aus denen seiner Bestandteile. Wie letzteres genau funktioniert, wird unter anderem am Experiment HERMES bei DESY untersucht.

Der Spin

Den Spin eines Teilchens gibt man in halbzahligen oder ganzzahligen Vielfachen des Planckschen Wirkungsquantums h an:

0 h/(2π), 1/2 h/(2π), 1 h/(2π), 3/2 h/(2π) usw.

Materieteilchen wie Elektronen und Quarks haben einen Spin von 1/2 h/(2π). Sie heißen Fermionen. Die Wechselwirkungsteilchen des Standard-Modell – die Photonen, Ws, Zs und Gluonen – haben einen Spin von 1 h/(2π). Solche Teilchen nennt man Bosonen.