Intepretazione Sakurai: spin dell'elettrone

[dissonance]

Sto cercando di leggere il primo capitolo di Sakurai ma subito mi sono bloccato. Si parla dell'esperimento di Stern-Gerlach:



Il libro dichiara che gli atomi del fascio celeste hanno momento magnetico totale proporzionale allo spin \(\mathbf{S}\) del 47° elettrone:

\[\mathbf{\mu}\propto \mathbf{S}\]

... ma che cosa sarebbe questo \(\mathbf{S}\)? Il libro non lo dice. Posso interpretarlo, almeno momentaneamente, come un momento angolare intrinseco dell'elettrone?

[Cmax1]

Direi di si, quella di momento angolare intrinseco è la migliore analogia classica (però momentaneamente) per lo spin. Purtroppo lo spin trova una rappresentazione soddisfacente solo con la formulazione relativistica della meccanica quantistica: nella teoria non relativistica rimane un ulteriore grado di libertà introdotto ad hoc per spiegare alcuni risultati sperimentali (lo spettro dei metalli alcalini, non so se anche l'esperimento di Stern-Gerlach abbia storicamente esercitato qualche influenza).

[dissonance]

Bene! Quantomeno, dimensionalmente vedo che lo spin è un momento angolare. Mi pare di capire che si tratta di una grandezza attribuita all'elettrone per poterne spiegare il momento magnetico: è una interpretazione errata?

[Cmax1]

Mi sembra un'interpretazione storica corretta, anche se nello studio attuale (ehm, quando ero studente, non proprio attuale) della fisica è una circostanza ormai trascurata. Può essere interessante il resoconto di Goudsmit (uno degli scopritori).
È anche interessante (ma richiede qualche conoscenza di teoria quantistica relativistica) il capitolo The Magnetic Moment of the Electron, p. 177 nel libro A. Zee, Quantum Field Theory in a Nutshell, Princeton 2003.

[dissonance]

Che bello il primo link! Grazie anche per il suggerimento bibliografico. Quel libro poi lo avevo già sentito nominare e una occhiata gliela darò di sicuro.