自旋到底是什么

自旋是微观粒子固有的角动量属性，就像地球自转一样，但粒子自旋与经典旋转完全不同。电子自旋值为1/2，光子自旋值为1，这些数值决定了粒子的行为。自旋解释了元素周期表的排列，也构成了磁共振成像的基础技术。自旋量子化使材料呈现铁磁性，硬盘存储就依赖这一特性。自旋方向决定了粒子在磁场中的运动轨迹，粒子加速器利用这点分离不同粒子。

自旋影响粒子间的相互作用强度。强相互作用中，自旋对齐使质子和中子紧密结合成原子核。弱相互作用中，自旋取向影响衰变概率，β衰变就是典型例子。超导现象源于电子配对时的自旋相反，形成库珀对。量子计算利用电子自旋作为量子比特，实现信息存储和处理。自旋还能产生能级分裂，原子钟的精确度就来自这种效应。