Открытие спина

Открытие спина. В 1925 г. в физику было введено новое фундаментальное понятие спина. Это понятие было введено Уленбеком и Гаудсмитом, работавшими летом 1925 г. у Эренфеста в Лейдене. К этому времени В. Паули опубликовал свою работу, содержащую формулировку принципа запрета, носящего его имя. Паули показал, что квантовое состояние электрона характеризуется четырьмя а не тремя квантовыми числами и что в этом состоянии может быть только один электрон.

Статья Паули, содержащая формулировку его принципа, была опубликована весной 1925 г. Еще ранее Паули указал, что для характеристики состояния электрона необходимо четыре квантовых числа главное кван товое число п, азимутальное квантовое число I и два магнитных числа т, и nif. Гаудсмит рассказал Уленбеку об этой работе Паули. Узнав это, Уленбек высказал такую мысль, что электрон обладает еще одной степенью свободы, которая соответствует вращению электрона спину. После его замечания о спине, писал Гаудсмит, мы сразу увидели, что полностью выясняется, почему т, всегда равно 12 или 12. Далее мы увидели, что все случаи расщепления Зеемана могут быть объяснены, если приписать электрону магнитный момент, равный одному целому магнетону Бора. Кроме того, стало ясно, что спин находится в полном соответствии с нашим новым толкованием спектра водорода.

Эренфест немедленно отправил статью Уленбека и Гаудсмита в Die Naturwissenschaften.

Она появилась в 13-м номере журнала за 1925 г. Уленбек после консультации с Лоренцем выяснил, что скорость вращения электрона на экваторе для требуемого гипотезой момента должна быть больше скорости света, и потребовал возвращения статьи, но было уже поздно. Паули очень неодобрительно встретил статью Уленбека и Гаудсмита.

Еще ранее он отнесся отрицательно к аналогичной идее, высказанной Кронигом. Бор и Гейзенберг, наоборот, проявили большой интерес к новой гипотезе, а после того как Томас вычислил на основе гипотезы спина значение дублетного расщепления, Паули снял свои возражения. Таким образом, 1925 г. оказался годом рождения квантовой механики Гейзенберга и Дирака, годом рождения новой квантовой статистики Бозе Эйнштейна, годом рождения принципа Паули и гипотезы спина.