Espín

Espín o Spin, momento angular intrínseco de una partícula subatómica. En la física atómica y de partículas existen dos tipos de momento angular: el momento angular de espín y el momento angular orbital. El espín es una propiedad fundamental de todas las partículas elementales, y existe incluso aunque la partícula no se mueva; el momento angular orbital se debe al movimiento de la partícula. Por ejemplo, un electrón en un átomo tiene momento angular orbital, causado por el movimiento del electrón alrededor del núcleo, y momento angular de espín. El momento angular total de una partícula es una combinación de los momentos angulares orbital y de espín.

La existencia del espín fue sugerida en 1925 por los físicos estadounidenses de origen holandés Samuel Abraham Goudsmit y George Eugene Uhlenbeck. Los dos físicos se dieron cuenta de que la teoría cuántica de la época no podía explicar algunas propiedades de los espectros atómicos; añadiendo un número cuántico adicional -el espín del electrón-, Goudsmit y Uhlenbeck lograron dar una explicación más completa de los espectros atómicos. Pronto, el concepto de espín se amplió a todas las partículas subatómicas, incluidos los protones, los neutrones y las antipartículas (véase Antimateria). Los grupos de partículas, por ejemplo un núcleo atómico, también poseen espín, como resultado del espín de los protones y neutrones que lo componen.

La teoría cuántica afirma que el momento angular de espín sólo puede adoptar determinados valores discretos. Estos valores discretos se expresan como múltiplos enteros o semienteros de la unidad fundamental de momento angular, h/2p, donde h es la constante de Planck. Generalmente, cuando se dice que una partícula tiene espín 1/2 significa que su momento angular de espín es 1/2 (h/2p). Los fermiones, entre los que figuran los protones, los neutrones y los electrones, tienen espín semientero (1/2, 3/2,...); los bosones, por ejemplo los fotones, las partículas alfa o los mesones, tienen espín entero (0,1,...). Los fermiones cumplen el principio de exclusión de Pauli, lo que no ocurre con los bosones.