Nel 1922, Otto Stern e Walther Gerlach, due fisici tedeschi, condussero un esperimento rivoluzionario che dimostrò lo spin dell'elettrone e il magnetismo erano legati tra loro. Per capirlo, immaginiamo di avere un magnete molto potente e un mucchio di sferette. Se lanciassimo le sferette non magnetiche attraverso il magnete, potremmo pensare che continuerebbero a muoversi nella stessa direzione, giusto?
Ma ecco la sorpresa! Nell’esperimento di Stern-Gerlach, quando gli scienziati mandarono atomi d’argento (invece delle sferette) attraverso un campo magnetico, non continuarono nella loro direzione. Invece, si divisero in due! Alcuni andarono verso l’alto, altri verso il basso — come se si fossero formate due squadre.
Perché? Nel 1925, Uhlenbeck e Goudsmit, due fisici olandesi, spiegarono questo strano comportamento. Capirono che ogni elettrone si comporta come un minuscolo magnete con un proprio “polo nord” e “polo sud.” Ancora più sorprendente, questi piccoli magneti non puntavano in tutte le direzioni, come ci si potrebbe aspettare. Avevano solo due opzioni: su o giù. Questo fu un risultato davvero inatteso!
Scoprirono che lo spin degli elettroni è un momento magnetico intrinseco, molto diverso dal momento angolare intrinseco, di cui abbiamo parlato nell’articolo Lo spin dell’elettrone - Parte 1.
Otto Stern ricevette il Premio Nobel per la Fisica nel 1943. Purtroppo, Walther Gerlach non fu incluso, ma il suo ruolo nella scoperta dello spin dell'elettrone è altamente riconosciuto. George Uhlenbeck e Samuel Goudsmit non vinsero un Premio Nobel, ma il loro lavoro divenne una pietra miliare della fisica quantistica.
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Che cos'è lo "spin" quantistico ?
http://webusers.fis.uniroma3.it/~ottica/sant/fis1/QM07III.pdf
