Hay varias formas, según la partícula con la que se esté tratando y si se refiere al giro intrínseco o al giro general. Para esta respuesta, me enfocaré en las partículas inestables hechas en colisionadores de alta energía; sin embargo, para más partículas mundanas, hay más métodos que puede usar a bajas energías.
Quizás lo más fácil es inferirlo de alguna manera, como:
- Múltiples estados de espín significa que hay “más formas de convertirse en él”. Generalmente, en un nivel intuitivo, esto aumentará la descomposición de esta partícula en un factor del número de estados físicos que tiene. [Un cálculo preciso revelará las cosas con más detalle.]
- Las diferentes estructuras de giro solo pueden interactuar de ciertas maneras. La clave es que si suponemos que el producto de diferentes campos tiene que revelar un resultado invariante de Lorentz, entonces hay tantas cosas que podemos hacer (por ejemplo, cuatro vectores deben estar punteados con algo). Esto significa que si observamos ciertos tipos de interacciones, restringe cuáles son los posibles estados de giro involucrados en el problema.
- Los giros también restringen si una partícula es un bosón o fermión debido al teorema de estadísticas de espín, y por lo tanto podemos aprender un poco sobre esto esencialmente en función de si los haces de esa partícula tienden a agruparse o dispersarse.
Además, en ciertos instrumentos también podemos usar el método mucho más directo de usar haces polarizados (por ejemplo, si estamos colisionando fotones o electrones), en cuyo caso podemos variar las polarizaciones y ver cuáles son las desviaciones. Diferentes giros tendrán diferentes resultados para diferentes polarizaciones, por lo que eso ayuda.
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Ahora, como comentario sobre la medición del componente z del espín para cualquier partícula cargada [incluidos los núcleos atómicos], puedo dar una respuesta muy general: campos magnéticos. Hay una parte del Hamiltoniano proporcional al giro punteado con el campo magnético, por lo que un campo magnético a lo largo de la dirección z puede dividir un haz no polarizado, como sucede en un aparato Stern-Gerlach.
(Como corolario, para un haz no polarizado, puede medir su giro absoluto casi por completo en cuántos haces se divide cuando entra en un aparato Stern-Gerlach, por lo que también puede ser útil).
