اسپین

اِسپین \ [e]spin\ ، در فیزیک، تکانۀ زاویه‌ایِ ذاتی یک ذرۀ زیر اتمی. در فیزیک اتمی دو نوع تکانۀ زاویه‌ای وجود دارد: تکانۀ زاویه‌ایِ مداری و تکانۀ زاویه‌ایِ اسپینی.
اسپین خاصیت بنیادی ذرات زیر اتمی است و حتى وقتی ذره در حال حرکت نیست، وجود دارد؛ در حالی که اندازۀ حرکت زاویه‌ای مداری از حرکت ذره نتیجه می‌شود. برای مثال، یک الکترون در اتم دارای تکانۀ زاویه‌ای مداری و اسپینی است، که تکانۀ زاویه‌ای مداری از حرکت الکترون دور هسته نتیجه می‌شود و تکانۀ زاویه‌ای اسپینی خاصیت ذاتی آن است. تکانۀ زاویه‌ای کل، حاصل جمعِ ‌‌بُرداری تکانۀ زاویه‌ای مداری و اسپینی است.
وجود اسپین را فیزیک‌دانان آمریکاییِ هلندی‌تبار، سَمیوئل اِیبرِهِـم گودسمیت و جرج یوجین اولِنبِک در 1925م پیشنهاد کردند. این دو فیزیک‌دان خاطرنشان کردند که جنبه‌هایی از طیف اتمی را نمی‌توان با تئوری کوانتمی مورد استفاده در آن دوره توضیح داد. آنان با افزودن یک عدد کوانتمی اضافی، توانستند توضیح کاملی را از طیف اتمی ارائه کنند. پس از آن، ایدۀ اسپین به سرعت به همۀ ذره‌های زیر اتمی، از جمله پروتون‌ها، نوترون‌ها و ضد ذرات تعمیم یافت. 
بنا بر تئوری کوانتم، تکانۀ زاویه‌ای اسپینی می‌تواند تنها مقادیر معیّن و مجزایی داشته باشد. این مقادیر مجزا مضربی صحیح یا نیم‌صحیح از واحد تکانۀ زاویه‌ای  h /2π است که در آن، h ثابت پلانک است. اسپینِ فرمیون‌ها که شامل پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها هستند،نصف عدد صحیح فرد( ½،  2/ 3، ...)، و اسپین بوزون‌ها، مانند فوتون‌ها، ذرات آلفا، و مِزون‌ها، عدد صحیح است (0، 1،...). فرمیون‌ها از اصل طرد پائولی پیروی می‌کنند، اما بوزون‌ها نه. 
گروه ذره‌ها، مانند هستۀ اتم، نیز دارای اسپین‌اند که از اسپین پروتون‌ها و نوترون‌های تشکیل‌دهندۀ آنها حاصل می‌شود. اسپین هسته‌های پیچیده جمعِ بُرداری تکانه‌های زاویه‌ای مداری و تکانۀ زاویه‌ای هستک‌های تشکیل دهندۀ آنهاست. مضرب   h /2π   برای هسته‌های دارای عدد جرمی زوج، عددی صحیح، و برای هسته‌های دارای عدد جرمی فرد، عددی نیم‌صحیح است. همۀ هسته‌هایی که شمار پروتون‌ها و نوترون‌هایشان زوج است، در حالت پایۀ خود دارای اسپین صفر هستند. 

مآخذ

EB, 2008; ME, 2008 (under «spin(physics)»). 
بخش علوم پایه و مهندسی