Объясните значение спина (физика элементарных частиц)

Спин это момент вращения элементарной частицы.
Больше ничего за этим словом не кроется.
Обычно спин измеряется в количестве квантов вращения, которое имеет элементарная частица. То есть, если говорят, что у частицы спин равен (+1), значит она имеет один квант вращения по часовой стрелке. Если у частицы спин равен (-1), значит эта частица имеет один квант вращения против часовой стрелке.
Но при квантовании у момента вращения элементарной частицы получаются несколько необычные свойства. Эти свойства на столько необычны, что не только в популярных книгах по физике, но даже в некоторых учебниках (!!!) встречается утверждение о том, что будто бы спин никак не связан с вращением. Это утверждение делается очень необосновано. То есть, Вам не объясняют почему, например, если электрон вращается вокруг атома, то это вращение, а если вокруг своей оси, то это, якобы уже не вращение, хотя закон сохранения момента вращения выполняется для суммарного момента вращения, то есть спинового плюс орбитального. Согласитесь, что вращение в замкнутой системе не может возникать ниоткуда. Поэтому, если спин может передавать кванты вращения орбитальному моменту, то это означает, что спин прямо связан с вращением.
Какие свойства спина кажутся очень необычными?
Это два свойства.
1. Элементарную частицу невозможно очень сильно раскрутить, передавая ей дополнительные кванты вращения, то есть спин ограничен по своей величине и не бывает больше определенной величины. На самом деле тут ничего необычного нет. Например, футбольный мяч или планету Земля тоже невозможно раскрутить вокруг своей оси до бесконечности. Есть предел в виде скорости света, то есть линейная скорость вращения поверхности шара не может превышать скорость света. Поэтому не только элементарные частицы невозможно до бесконечности накачивать квантами вращения, но и обычные тела тоже. Просто у элементарных частиц этот предел по насыщению квантами вращения наступает гораздо раньше.
2. Вращение некоторых элементарных частиц невозможно остановить. Есть элементарные частицы, вращение которых можно остановить. Например, фотоны. Фотоны могут иметь только один квант вращения, а точнее два - один по часовой стрелке, другой против часовой. Если вращающийся фотон отдаст один квант вращения, который он имеет, то он перестанет вращаться и его спин станет равным 0. Такие частицы называются бозонами. А электрон имеет полуцелый спин. А половину кванта вращения он отдать не может. Вращение можно отдавать и принимать только целым числом квантов. Поэтому электрон не может остановится. Например, если спин электрона равен (+1/2) и этот электрон отдает один квант вращения по часовой стрелке (+1), то получаем (+1/2) - (+1) = (-1/2). то есть этот электрон начинает вращаться в другую сторону (против часовой стрелки) с той же самой скоростью. Такие частицы называются фермионами.
Полуцелый спин это аналог полуцелых квантов колебаний осциллятора. Когда Вы решаете квантовую задачу гармонических колебаний, то всегда получаете, что квантовый осциллятор имеет полуцелое число квантов энергии. Поэтому квантовую колебательную систему невозможно остановить и привести в состояние полного покоя. Всегда будет оставаться половина кванта, которую у осциллятора забрать уже никак нельзя, так как система может отдать только число квантов, кратное целому числу.
С фермионами та же самая ситуация. Разница только в том, что отрицательного значения квантов энергии не бывает. Каждый квант энергии только положителен. А кванты момента вращения бывают и положительными и отрицательными, так как существует вращение по часовой и против часовой стрелке.

Смысл в том, что у элементарных частиц есть собственный момент импульса, не связанный с их вращением.
Вот просто есть он у них и всё!

К тому же, у элементарных частиц бывают только определённые (квантуются они, паразиты) значения спина, кратные ħ/2 (половине приведённой постоянной Планка) .
Соответственно, либо полуцелые, либо целые.

Влияет на статистику, которой описывается ансамбль частиц.
Либо Ферми-Дирака, либо Бозе-Эйнштейна.

вроде бы влияет на то, чем является частица - бозоном или фермионом. но точно не помню.

По-простому, спин - момент импульса частицы, не связанный с вращением. Он у неё просто есть и всё. Как масса или заряд: просто ещё одна характеристика частицы.

Частицы бывают двух типов: такие, спин которых может принимать целые значения (0, 1, 2 и т. д. ) и дробные, причём дробные только половинами и с шагом в единицу (1/2, 3/2, 5/2 и т. д.) .
Математически это видно легко (из соответствующего уравнения, да) : там есть условие, что +спин и -спин должны иметь одну и ту же абсолютную величину, а шаг должен быть равен единице.

Потом уже выяснилось, что частицы с целым спином (бозоны) ведут себя не совсем так, как с полуцелым (фермионы) . Это уже относится к статистическим свойствам больших групп частиц одного типа.

П. С. Ну вот, пока страница с вопросом видела открытой, Бендер уже ответил :)

Квантовая физика объясняет, что все характеристики системы описываются вероятностью. Поэтому обнаружить электрон на данном уровне энергии можно с определённой вероятностью, но система не описывается только энергией, поэтому на данном уровне энергии можно обнаружить электроны с разным магнитным моментом - спином.

"спин э. ч. определяется как целый, полуцелый и т. д. что это такое, как это понимать"

Лишь один из отвечающих вскользь упомянул, что спин элементарных частиц измеряется в единицах, кратных ħ = h/2π, где h - постоянная Планка.
Т. е. когда говорят, что спин частицы равен 1 или 1/2 имеют ввиду, что спиновый момент импульса равен ħ или ħ/2. Если "спин" принимает отрицательные и положительные значения, то значит на самом деле речь идет не о спине (моменте) , а о его проекции на какое-то заданное направление (чаще всего это направление внешнего магнитного поля или направление другого момента импульса, например, орбитального).

Электрон состоит из фотонов ( нейтронов то же или квантов то же). Спин иностранная заморочка, там уже разобрались. Это из области антиматерии -это круче, но не элементарные частицы. Вытряси также ,,свои,, моменты. Выучи энергию фотона и эквивалент массы. (обезьяны рукоблудят блин...)

Спин - это просто квантовое число :) как вращение его удобно воспринимать потому, что с ним связан магнитный момент, который описывается, как продукт вращающегося, как волчок, заряда. А обозначили спин электрона как 1/2 потому, что были сразу открыты системы, которые имели спин -1,0,+1, и системы, у которых он был -1/2 и +1/2 - а ноль у такой системы быть не мог. Вроде как везде квант изменения одинаков, единичка, но у электрона эта единичка оказалась поделена пополам,
Потом оказалось, что бозоны, у которых спин целый, принципиально отличаются от фермионов, у которых спин полуцелый (и поэтому не может быть равным нулю).

http://www.p-energy.ru/node/198

http://ru.wikipedia.org/wiki/РЎРїРёРЅ