Всё в мире микрочастиц удивляет и немного шокирует. Поведение, взаимодействие атомов, электронов и кварков абсолютно не похожи на таковые у привычных нам, больших объектов.
Возьмём, например, электрон. Тот самый, известный со школьной скамьи, который создаёт электрический ток. Движение электронов обеспечивает работу всего электрооборудования — от аппаратов в операционных до фонарика на простом телефоне. Только описать электрон в терминах макромира (большого мира), мы не сможем.
Вообще для всех частиц из мира мельчайших размеров, есть свои характеристики, одна из которых звучит как спин. Что же такое этот таинственный спин и почему от него зависит поведение атомов и прочей фундаментальной «мелочёвки»?
Представьте себе обычную детскую юлу или волчок, который вы крутите от нечего делать. Волчок можно толкать, изменять направление его движения, но объект всё равно будет стараться удержать равновесие, идти вдоль одной траектории. Поэтому мы говорим, что вращающаяся юла будет обладать некоторым моментом движения (или, что точнее, импульса), своеобразным запасом, способным сохранять состояние волчка.
То же самое и с электроном, у которого есть спин. Нельзя сказать, что он крутится, но определённо обладает моментом импульса и ведёт себя так, словно перед нами детская юла. Парадоксально, но такова уж физика: нельзя сказать, что объект перемещается, вращаясь, хотя именно такими «вращательными» свойствами обладает.
В принципе, на сходстве с юлой, и кончаются все сравнения с макромиром — у всего остального, связанного со спином, нет аналогов в знакомой нам картине бытия. Так, если спин частицы ориентирован вверх или вниз, то от этого свойства зависит движение частицы в магнитном поле, что прекрасно демонстрируется на опыте.
А ещё спин бывает целый и полуцелый. Частиц с целым спином могут взаимодействовать в сколь угодно большом количестве, но с полуцелым всё сложнее. Как правило, такие объекты сначала образуют пары и ведут себя уже как обладатели целого спина, так же распределяясь в пространстве…
Сложно? Конечно, ибо мир частиц со спином — уже квантовый и никаких аналогов в «большом» мире для него подобрать невозможно.
Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь