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  • Qu’est-ce que le Spin ?

    Posté le 10 mai 2013

    SpinLe spin est la quantité de rotation d’un objet, prenant en compte sa masse et sa forme. C’est le moment cinétique (ou angulaire) intrinsèque des particules quantiques.

    Tous les objets ont une certaine quantité de moment angulaire. Une pièce en rotation a un petit moment angulaire; la Lune en orbite autour de la Terre en a un beaucoup plus grand. Comme l’énergie, le moment angulaire est une quantité conservée : la quantité totale est constante, malgré qu’il puisse être transféré d’un objet à un autre. Lorsqu’une patineuse artistique ramène ses bras vers son corps et se met à tourner plus rapidement, son moment angulaire reste inchangé parce qu’un objet étroit en rotation rapide a le même moment angulaire qu’un objet large en rotation lente.

    Les particules, d’après nos connaissances actuelles, sont des points de taille 0. Ils ont pourtant des quantités mesurables de moment angulaire. Est-ce que le concept de rotation a même un sens pour ces grains sans relief ? Le moment angulaire semble être plus fondamental que la rotation elle-même.

    Le moment angulaire (ou spin) d’une particule est limité de manière étrange. Il peut avoir seulement certaines valeurs et toutes les valeurs ne sont pas autorisées pour toutes les particules. Les électrons et les quarks (particules de matière) peuvent avoir un spin de -1/2 ou +1/2; les photons (particules de lumière) peuvent avoir un spin de -1 ou +1; et le Boson de Higgs doit avoir un spin de 0.

    La propriété de spin des photons nous permet de créer des films en 3D. On projette 2 images, une avec des photons de « spin positif » (polarisation circulaire droite) et l’autre avec des photons de « spin négatif » (polarisation circulaire gauche). Un côté de la paire de lunettes 3D filtre les photons de spin positif et l’autre filtre ceux de spin négatif. On voit donc une image différente avec chaque oeil. Notre cerveau les combine pour créer l’illusion de profondeur.

    Il est étonnant de constater que nous avons autant de yeux que les photons ont d’états de spin.

    Via Symmetry magazine – Illustration : Quantum Diaries


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