Hvad giver energien til elementære partikler til at dreje?

Det er en almindelig misforståelse at tænke på elementære partikler "spinde" på samme måde som vi tænker på makroskopiske genstande, der drejer sig. Spin af en elementær partikel handler ikke om fysisk rotation, men snarere en grundlæggende egenskab relateret til dens iboende vinkelmoment.

Her er hvorfor:

* punktlignende partikler: Elementære partikler, som elektroner og kvarker, betragtes som punktlignende, hvilket betyder, at de ikke har nogen intern struktur eller størrelse. Hvis de virkelig ikke havde nogen størrelse, kunne de ikke dreje i klassisk forstand.

* kvantemekanik: Spin af en elementær partikel er en kvantemekanisk egenskab, der er kvantiseret, hvilket betyder, at den kun kan påtage sig diskrete værdier. Dette er forskelligt fra det kontinuerlige værdiområde for vinkelmoment i klassisk mekanik.

* Intrinsisk egenskab: Spin er en iboende egenskab ved partiklen, ligesom dens masse eller ladning. Det er ikke noget, der kan ændres eller påvirkes af eksterne faktorer.

Så hvad giver energien til spin? Svaret er, at det ikke handler om energi i klassisk forstand. Spin er en grundlæggende egenskab for partiklen, og dens energi er en konsekvens af denne egenskab.

Her er en analogi: Forestil dig en spinding top. Den spindende tops energi kommer fra den kraft, der sætter den i gang. Energien fra den spindende top er relateret til dens vinkelmoment. For en elementær partikel er dens spin ikke et resultat af en kraft, der indstiller den i bevægelse; Det er et iboende egenskab ved selve partiklen, ligesom dens masse.

Afslutningsvis er energien, der er forbundet med en elementær partikels spin, ikke et resultat af noget, der giver energi til at få det til at spin. Det er simpelthen en konsekvens af dets iboende kvanteegenskaber.