Dans le Livre numéro 1, Millie est intriguée par les "petits chapeaux pointus" des électrons et leur demande ce que c’est. Elle découvre que ce ne sont pas du tout des chapeaux, mais quelque chose intégrée dans les électrons appelée spin.

Le spin est une propriété intrinsèque des électrons et de toutes les particules quantiques. Une propriété intrinsèque est une caractéristique propre à un objet qui ne change pas, peu importe où il se trouve ou ce qui lui arrive. C’est un élément fondamental qui rend cet objet unique. Pensons à un arc-en-ciel: il montre toujours les mêmes couleurs dans le même ordre. Peu importe où on le voit, l’arc-en-ciel garde ses couleurs et leur séquence, car c’est ce qui le définit. L’ordre et les couleurs de l’arc-en-ciel sont des propriétés intrinsèques.

Le spin est un phénomène qui n’existe que dans le monde des particules quantiques, ce qui le rend difficile à imaginer pour nous.

Le spin de l’électron fut découvert en 1925 par George Uhlenbeck et Samuel Goudsmit. Ils l'appelèrent spin, un mot anglais qui signifie "tourner", parce que ils suggérèrent que les électrons pouvaient se comporter comme de petites sphères tournant autour d’un axe et que le spin était, en quelque sorte, leur moment cinétique. Si tu ne connais pas le concept de moment cinétique, tu peux le découvrir dans l’article Moment cinétique. Selon cette idée, un électron qui "tourne" dans le sens des aiguilles d’une montre a un spin orienté "vers le haut" (up en anglais), tandis qu’un électron qui "tourne" dans le sens inverse a un spin orienté "vers le bas" (down en anglais).

Plus tard, les mêmes scientifiques découvrirent que les électrons ne tournent pas comme le font les objets auxquels nous sommes habitués. Donc, même si le "spin" se comporte comme un moment cinétique, il ne s’agit pas d’une véritable rotation.

Le terme “moment cinétique intrinsèque” est quand même resté, et le spin est encore souvent défini comme le moment cinétique intrinsèque d’une particule. Cette description nous aide à imaginer les particules avec une propriété orientée “vers le haut” ou “vers le bas,” rendant plus facile de penser à quelque chose qui n’existe que dans le monde quantique. Dans les livres de Millie, les deux vecteurs qui représentent le spin des électrons se trouvent à l’intérieur de leurs petits chapeaux pointus, qu’ils ne peuvent pas enlever.

Millie apprendra mieux le spin de l’électron dans le Livre numéro 2 et nous en reparlerons dans les articles La découverte du spin de l'électron et Le spin des électrons - Partie 2.