什么是“自旋”？（量子力学里的） 粒子有一种称为自旋的性质.自旋可以设想成绕着一个轴自转的小陀螺.但这可能会引起误会，因为量子力学告诉我们，粒子并没有任何很好定义的轴.粒子的自旋真正告诉我们的是，从不同的方向看粒子是什么样子的.一个自旋为0的粒子像一个圆点：从任何方向看都一样（图5.1－i）.而自旋为1的粒子像一个箭头：从不同方向看是不同的（图5.1-ii）.只有把当它转过完全的一圈（360°）时，这粒子才显得是一样.自旋为2的粒子像个双头的箭头（图5.1－iii）：只要转过半圈（180°），看起来便是一样的了.类似地，更高自旋的粒子在旋转了整圈的更小的部分后，看起来便是一样的.所有这一切都是这样的直截了当，但惊人的事实是，有些粒子转过一圈后，仍然显得不同，你必须使其转两整圈。这样的粒子具有1／2的自旋.宇宙间所有已知的粒子可以分成两组：组成宇宙中的物质的自旋为1／2的粒子；在物质粒子之间引起力的自旋为0、1和2的粒子.物质粒子服从所谓的泡利不相容原理.这是奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利在1925年发现的，他并因此获得1945年的诺贝尔奖.他是个模范的理论物理学家，有人这样说，他的存在甚至会使同一城市里的实验出毛病。泡利不相容原理是说，两个类似的粒子不能存在于同一个态中，即是说，。
什么是电子自旋 自然界基本粒子按照自旋的2113不同5261可以分为波色子和费米子。自旋为整4102数的是波色子，而1653半整数倍的为费米子。比如电子1/2，引力子2等等，有趣的是参与相互作用的中间传播过程的粒子都是波色子，而剩下的都是费米子。自旋只是一种物理性质，就好像质量、速度一样，但它不是自转的意思，可以计算电子如果自转的话表面会超过光速，也就违背狭义相对论。自旋的说法不过是借用一个比喻，就好像量子色动力学和味动力学里提到的色和味来表示物理性质一样。
自旋电子到底是什么？ 量子力学中称为“自旋”的量有时被认为所有物理量中最“量子力学”的。这样，我们对之稍微多加注意是明智的。什么是自旋？它本质上是粒子旋转的度量。“自旋”这个术语暗示某种像板球或棒球自旋的东西。让我们回忆一下角动量的概念，正如能量和动量一样，它是守恒的只要物体不受摩擦力或其他力的干扰，它的角动量就不随时间改变。量子力学的自旋的确是如此，但是我们这里开心的是单独粒子的“自旋”，而不是大量的单独粒子围绕着它们共同质心的轨道运动（这正是板球的情形）。物理学的一个显著事实是，自然中发现的大多数粒子在这种意义下的确是在“自旋”，每种粒子都有自己固有的自旋的大小8。然而，正如下面要看到的，单独量子力学粒子的自旋有一种我们绝不能从自旋着的板球等等的经验所能预料到的某种特殊的性质。首先，对于每一特殊类型的粒子，其自旋的大小总是一样的。只有自旋的轴的方向可以（以一种我们就要讲到的非常奇怪的方式）改变。这和板球的情形形成全然的对比，板球可依出球方式的不同具有任意大小任意方向的自旋，对于质子，中子，电子，自旋大小是原先允许的一个原子的量子化的角动量的最小正值的一半。每一个粒子都不自旋的对象不允许有这个。
