El giro mecánico cuántico es un hecho del universo físico. Es una idea que es una parte integral de la mecánica cuántica relativista o la teoría del campo cuántico relativista. NO es solo una abstracción matemática. Se ha medido para todas las partículas elementales que comienzan con el electrón. Si se describe una partícula elemental en la forma invariante de Lorentz (invariante relativista), entonces el giro seguramente surgirá como una de las propiedades cuánticas fundamentales de esa partícula.
En el caso del electrón, la ecuación de Dirac proporciona una descripción de sus propiedades cuánticas, incluido el giro en términos de una ecuación relativista. En electrodinámica cuántica, uno integra la ecuación de Dirac en una descripción teórica de campo cuántico que luego proporciona una descripción completa del electrón, incluyendo su espín y sus estadísticas de espín, su compañero antimateria. Su origen es como una excitación cuantificada local de un campo cuántico y, por último, pero no menos importante, la razón por la cual todos los electrones son idénticos.
Dado que el espín es una propiedad mecánica puramente cuántica, uno no puede esperar entenderlo en términos de ningún sentido clásico. A uno le gustaría imaginar un electrón como una bola que gira y luego pensar si gira de esa manera. Lamentablemente eso es completamente incorrecto. ¡El electrón no puede visualizarse como una bola giratoria simplemente porque QFT requiere que un electrón sea una partícula puntual y una partícula puntual no puede girar !!
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La única forma correcta de entender el espín cuántico es aceptar que la ecuación de Dirac proporciona una descripción correcta de un electrón en términos de 2 helicidades. Una helicidad define la orientación del impulso de onda de un electrón con respecto a su giro. Por lo tanto, el giro puede tener una orientación en la misma dirección que el impulso u opuesto a él. Para un electrón sin masa, la helicidad es fija y no se puede cambiar porque dicho electrón viajaría a la velocidad de la luz. Para un electrón masivo, la helicidad puede cambiar debido a la velocidad de la luz inferior de este electrón como lo requiere la teoría especial de la relatividad.
El giro de Electrón conduce a un pequeño momento dipolar magnético que se ha medido con una gran precisión: hasta 12 lugares significativos. ¡La electrodinámica cuántica permite calcular esta cantidad física con la misma precisión! Cuando un electrón golpea un objetivo estatinario y se absorbe por completo, retendrá su giro y su momento dipolar magnético.
