স্পিন (পদার্থবিজ্ঞান)

কোয়ান্টাম বলবিদ্যাকণা পদার্থবিজ্ঞানে, স্পিন হলো মৌলিক কণিকা, যৌগিক কণিকা (হ্যাড্রন) এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের কৌণিক ভরবেগের একটি স্বকীয় রূপ।[১][২]

কোয়ান্টাম বলবিদ্যায় দুই প্রকার কৌনিক ভরবেগের মধ্যে স্পিন একটি, অন্যটি হলো কাক্ষিক কৌনিক ভরবেগ। স্পিন, প্রতিটি মৌলিক কণিকার একটি গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক বৈশিষ্ট্য। কোয়ান্টাম বলবিদ্যার নিয়মানুযায়ী স্পিন কেবলমাত্র কতগুলি বিশেষ মানের হতে পারে যা প্ল্যাংকের ধ্রুবকের পূর্ণসাংখ্যিক বা অর্ধ-পূর্ণসাংখ্যিক গুণিতকের সমান। স্পিন পূর্ণ সংখ্যা হলে কণিকাটি একটি বোসন, অর্ধ-পূর্ণসাংখ্যিক হলে ফার্মিয়ন, তাই স্পিনের গুরুত্ব শুধু কৌণিক ভরবেগের কারণেই নয়, পরিসংখ্যান এর সাথে এর সম্পর্ক পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক সূত্র।

মৌলিক কণিকার স্পিনকে, কণিকাটিকে কতবার পূর্ণ-আবর্তন (৩৬০ ডিগ্রী ঘূর্ণন) করলে এটা আগের মতো দেখাবে তার একটা পরিমাপ, হিসাবে বিবেচনা করা যায়। যেমন; যদি কণিকাটির স্পিন হয় ১, তাহলে একে ১টি পূর্ণ-আবর্তন (৩৬০ ডিগ্রী ঘূর্ণন) করলে এটি আগের মতো দেখাবে, অর্থাৎ কণিকাটি দেখতে অনেকটা এক প্রান্তে তীরচিহ্নযুক্ত সরলরেখাংশের মতন বলে ভাবা যায়। আবার কণিকাটির স্পিন যদি হয় ২, তাহলে আগের রূপে নিতে একে ১/২টি পূর্ণ-আবর্তন (১৮০ ডিগ্রী ঘূর্ণন) করতে হবে, অর্থাৎ এক্ষেত্রে কণিকাটি দেখতে দুইপ্রান্তে তীরচিহ্নযুক্ত সরলরেখাংশ বলে মনে করা যেতে পারে। প্রকৃতিতে স্পিন ১/২ কণিকাও দেখা যায়, যাদেরকে আগের অবস্থায় নিতে ২টি পূর্ণ-আবর্তন (৭২০ ডিগ্রী ঘূর্ণন) প্রয়োজন হয়। আসলে পদার্থ তৈরিকারি মৌলিক কণিকা, ইলেকট্রন বা কোয়ার্কের স্পিন হলো ১/২। আর বলকণিকা, যেমন: গ্রাভিটন (মহাকর্ষের কণিকা) এর স্পিন হলো ২।

  1. Merzbacher, Eugen (১৯৯৮)। Quantum Mechanics (3rd সংস্করণ)। পৃষ্ঠা 372–3। 
  2. Griffiths, David (২০০৫)। Introduction to Quantum Mechanics (2nd সংস্করণ)। পৃষ্ঠা 183–4।