Approfondimento a cura di Gino Isidori

 Lo spin di una particella (o di un campo) è la caratteristica che determina le proprietà di trasformazione della particella (o del campo) sotto l'effetto delle rotazioni spaziali. Una particella "scalare", o di spin zero , è una particella che rimane completamente inalterata sotto l'effetto delle rotazioni: possiamo paragonarla ad una sfera perfetta, che appare sempre la stessa da qualunque angolazione.

Un campo scalare è un campo di forze i cui quanti elementari (bosoni mediatori icona_glossario) sono delle particelle con spin zero. Tutte le particelle con spin diverso da zero non sono completamente invarianti rispetto alle rotazioni e possono essere paragonate ad oggetti di forme via via più complicate (un pallone da rugby, un tetraedro, etc...), tanto più lo spin è elevato.

La combinazione dei principi della meccanica quantistica e della relatività ristretta icona_glossario  fa si che, in tutti i casi in cui lo spin diverso è diverso zero, questo sia un multiplo intero dello spin dell'elettrone (il quanto fondamentale dello spin). Tutte le particelle il cui spin è un multiplo dispari dello spin dell'elettrone sono dette "particelle di Fermi-Dirac".Queste hanno una caratteristica molto importante in comune: due particelle identiche di questo tipo non possono occupare esattamente lo stesso stato quantistico (principio di esclusione di Pauli). Al contrario, non vi alcun limite per il numero di particelle identiche in uno stesso stato quantistico se queste hanno spin nullo o multiplo pari dello spin dell'elettrone("particelle di Bose-Einstein").

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