Spin nazwano w pewnym miejscu "najbardziej kwantową" z właściwości materii. Zrozumienie jego natury nastręcza ogromnych problemów. Mówi się o nim, jako o "wewnętrznym momencie pędu", co sugeruje obroty. Jednak te obroty zachodzą w dziwny sposób, gdyż nie można jednoznacznie wyznaczyć osi, wokół której zachodzą. O ile orbitalny moment pędu można jeszcze unaocznić ruchem po orbicie (stąd nazwa), o tyle spin był, jest i dla wielu jeszcze pewnie długo pozostanie tajemnicą.
A teraz z grubej rury - animacja dla leniwych (lub niecierpliwych). Oto, jak kwestię spinu postrzega Gabriel LaFreniere:
Czy obrót może zachodzić we wszystkich kierunkach naraz?
Okazuje się, że... może. Jest to unikalna właściwosć przestrzeni 3D, zwana obrotem sferycznym. Milo Wolff podaje, iż ma on miejsce w systemie falowym, gdy fala dośrodkowa schodzi sie w punkcie centralnym i "wywraca na lewą stronę", dając początek fali odśrodkowej. Ma wówczas miejsce przesunięcie fazy o połowę cyklu. Oto, jak przesunięcie fazy prezentuje LaFreniere:
Na drugiej jego animacji widać to dokładnie:
Milo Wolff dowodzi, że przesunięcie fazy wynosi dokładnie tyle, ile wynosi wartość spinu elektronu:
Co ciekawe na animacji widać, iż fala elektronu przyśpiesza w jego centrum, przekraczając prędkość światła.
W artykule na swojej stronie, dotyczącym spinu, Wolff deliberuje na temat algebraicznych tajników rotacji sferycznej oraz równania Diraca. Wzmiankuje m. inn., że Dirac posłużył się dwiema funkcjami falowymi. Co prawda w Mechanice Kwantowej funkcja falowa ma dosyć specyficzną rolę, niemniej znamienne jest, że już Dirac odkrył, iż spin ma sporo wpsólnego z falami.
Podstawową różnicą między panami Wolffem i LaFreniere w postrzeganiu spinu, jest fakt, iż Wolff przypisał jeden spin elektronowi, a przeciwny pozytronowi. LaFreniere spróbował jednak dostosować się do naszej wiedzy naukowej, co pokazuje animacja na początku. Wg niego pozytron nie ma przeciwnej fazy do elektronu (jak twierdzi Wolff), lecz różni sie od niego jedną czwartą. Jak jest na prawdę, trudno na razie stwierdzić, gdyż LaFreniere już nie żyje, nie kontynuuje więc swoich badań nad falową istotą pól elektromagnetycznych, Wolff natomiast poszedł w innym kierunku (poza tym też już jest stary).
Jak mierzyć spin?
Nie ma pomiaru tam, gdzie mamy doskonałą symetrię. Wolff tak tłumaczy fakt objawiania się spinu: bądź to pod wpływem przyłożonych pól, bądź pod wpływem ruchu, fale elektronu odkształcają się, tracąc swoją sferyczność. Pojawiają sie wówczas kierunki, wzdłóż których można zbadać działanie spinu.
Bibliografia
