Spin

Spin

Temel kuantum kavramlarından biri olan ve klasik fizikte benzeri bulunmayan spin, bir parçacığın var olabileceği kuantum durumunu ifade eden niceliklerden biri. Genelde bir cismin kendi ekseni etrafında dönme özelliğine benzetiliyor. Bu benzetmenin temelinde cismin dönme hareketinden kaynaklanan ataletsizlik olarak tanımlayabileceğimiz açısal momentum hesapları yer alıyor. Örneğin elektronun, toplam açısal momentumu, yörüngesindeki hareketinden doğan açısal momentum ile spinin toplamı olarak hesaplanıyor. Bu toplama işlemi büyük cisimlerin, örneğin gezegenin yörüngesel açısal momentum ile kendi ekseni etrafındaki dönüş hareketine de uygulanıyor. Matematik hesaplardaki paralellikten yola çıkarak spini, kutup ekseni etrafında dönen gezegenle birebir eşlemek pek de doğru değil. Her şeyden önce bir gezegen bu dönüşü, üye olduğu gezegen sisteminin oluşumu sırasında kazanıyor. Güneş ve Ay’ın etkisi gibi ya da büyükçe göktaşı vb. çarpması nedenleriyle dönüş hızı değişebiliyor. Öte yandan atomaltı bir parçacığın spini, parçacığın ortaya çıkışı ile eş zamanlı olarak var olan bir nicelik ve hep sabit. Üstelik elektron gibi içyapısı olmayan noktasal kuantum parçacıkları var. Kendi ekseni çevresinde dolandığının varsayılamayışının bu parçacıklara bir eksen affedilmediği için de varsayılamıyor. Ancak benzetmenin haklı nedenlerinden biri, gezegenin manyetik alanının oluşmasında kutup ekseni etrafındaki dönüşünün etkili olması gibi spin de bir kuantum parçacığına manyetik kimliğini kazandırıyor. Hayalimizde canlandıramadığımız bu niceliği yine de cismin kendi ekseni etrafında dönmesi olarak resmetmek işe yarıyor. Bu şekilde, vektörel (yönlü) bir nicelik olan spinin yönünü, parçacığın ekseninden geçen bir ok ile gösterebiliyor, değişik spin durumlarını okun yönünü aşağı yukarı değiştirerek resmedebiliyoruz.