スピン（回転、量子特性、スポーツ、広報）

物理的な回転と力学

古典的な水準では、スピンとは、こま、車輪、惑星のような物体が軸の周りを回転することである。主な量には角速度、慣性モーメント、角運動量がある。これらは安定性、歳差運動、トルクに対する応答を決定する。巨視的な回転体は、直線運動を支配するものと同じニュートン力学に従う。

量子スピンと数学におけるスピン

量子物理学におけるスピンは、素粒子、原子、原子核がもつ内在的な角運動量の一形態である。古典的な回転とは異なり、量子スピンは量子化され、離散的な値で記述される（換算プランク定数を単位として、1/2、1、3/2など）。半整数スピンをもつ粒子はフェルミ粒子であり、パウリの排他原理に従う。整数スピンをもつ粒子はボース粒子であり、同じ量子状態を占めることができる。微小な回転球として描かれることもあるが、素粒子には文字どおり回転する表面はない。関連する数学的概念には、量子力学および幾何学における回転の表現を与えるスピン群とスピノルがある。

用途、効果、技術

スピンは多くの技術や現象の基礎となっている。

• 分光法と画像化では、原子核スピンおよび電子スピンが、化学や医療用MRIで使われるNMRおよびESR信号を生じさせる。
• 電子工学では、スピントロニクスが電子スピンを利用して情報を保存・処理し、電荷に基づくデバイスを補完する。
• スポーツでは、与えられたスピンが空気力学的な力（マグヌス効果）を生み、球を曲げたり、テニスボールにトップスピンやバックスピンを与えたり、跳ね返り方を変えたりする。

比喩的な意味と区別

口語的に「スピン」は、世論に影響を与えるために事実を選択的に提示することを指し、政治や広報でしばしば用いられる。重要な区別として、古典的スピンは幾何学的な軸をもつ文字どおりの回転である一方、量子スピンは単純な古典的類似物をもたない内在的な量子数である。どの意味が当てはまるかは、物理、数学、スポーツ、修辞のいずれの文脈かによって決まる。