Nel Libro numero 1, Millie è incuriosita dai "cappellini a punta" degli elettroni e chiede loro cosa siano. Presto scopre che non sono affatto cappellini, ma qualcosa incorporato negli elettroni chiamata spin.

Lo spin è una proprietà intrinseca degli elettroni e di tutte le particelle quantistiche. Una proprietà intrinseca è una caratteristica che appartiene a un oggetto e non cambia, indipendentemente da dove si trovi o da cosa gli succeda. È un elemento fondamentale che rende quell’oggetto unico. Pensiamo a un arcobaleno: ha sempre gli stessi colori nello stesso ordine. Ovunque si veda, l’arcobaleno mantiene i suoi colori e la loro sequenza, perché è ciò che lo definisce. Per questo, l’ordine e i colori dell’arcobaleno sono proprietà intrinseche.

Lo spin, però, è un fenomeno che esiste solo nel mondo delle particelle quantistiche, per cui per noi è difficile da immaginare.

Lo spin dell’elettrone fu scoperto nel 1925 da George Uhlenbeck e Samuel Goudsmit. Lo chiamarono spin, che vuol dire ruotare in inglese, perché, inizialmente, suggerirono che gli elettroni potessero comportarsi come piccole sfere rotanti intorno a un asse e che lo spin fosse, in un certo senso, il loro momento angolare. Se non conosci il concetto di momento angolare, puoi scoprirlo nell’articolo Il Momento Angolare. Secondo questa idea, un elettrone che “ruota” in senso orario, ha uno spin diretto “verso l’alto” (up in inglese), mentre se “ruota” in senso antiorario, il suo spin è diretto “verso il basso” (down in inglese).

Successivamente, gli stessi scienziati scoprirono che gli elettroni non ruotano nello stesso modo in cui lo fanno gli oggetti a cui noi siamo abituati. Quindi, anche se lo “spin” si comporta come un momento angolare, quella dell'elettrone non è una vera e propria rotazione.

Comunque, il termine “momento angolare intrinseco” è rimasto, e ancora oggi lo spin viene spesso definito momento angolare intrinseco di una particella. Questa descrizione ci aiuta a immaginare le particelle con una proprietà diretta in “su” o in “giù”, rendendo più facile pensare a qualcosa che esiste solo nel mondo quantistico. Nei libri di Millie, i due vettori che rappresentano lo spin degli elettroni sono all'interno dei cappellini a punta, che gli elettroni non si possono togliere.

Millie capirà meglio lo spin dell’elettrone nel Libro numero 2 e ne riparleremo negli articol1 La scoperta dello spin dell'elettrone e Lo spin dell'elettrone - Parte 2.