Qué es el espín magnético ?

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Me gustaría aclarar que muchos usan la palabra “spin” y no espín pero la correcta en español es la segunda, la primera es la usada en el idioma inglés. En español viene de espina y es una formación militar que pretendía rodear al enemigo con sus lanzas (espinas) es decir una especie de trampa pero en inglés, que es de donde nos interesa ahora, quiere decir giro. Literalmente al referirnos al espín magnético estaríamos hablando de un campo magnético que gira. Este es un fenómeno que se predijo que ocurría cuando los electrones se desplazan en sus orbitales alrededor del núcleo atómico pero no debido al movimiento de desplazamiento, más bien se debe a un giro sobre su propio eje semejante al movimiento de rotación de la Tierra que es el responsable del campo magnético .

Los científicos denominan técnicamente a este fenómeno como un “momento angular” del electrón debido a que gira sobre sí mismo y no alrededor del núcleo. Un momento angular o de torsión es un forma fácil de medir en grados o radianes que tan rápido algo gira por unidad de tiempo. Ahora bien cuando se descubrió se pensó literalmente que esto era lo que ocurría con los electrones, pues la teoría cuántica, que por entonces se había desarrollado muy básicamente, no explicaba algunos fenómenos. Pues bien al asignar este espín magnético al electrón los cálculos empezaron a concordar más con los fenómenos. Una cosa curiosa que se encontró además es que el electrón siempre tiene un mismo y único espín magnético, lo único que variaba era su dirección y para decirlo claro para un observador podía girar para la derecha y para otro a la izquierda pero siempre a la misma “frecuencia” para expresarlo de una manera simple.

Poco después se encuentra que también las otras partículas subatómicas tienen sus propios espines magnéticos y hoy por hoy se considera que es una propiedad intrínseca de estas partículas. Si nos fijamos mencioné que “se pensó literalmente que esto era lo que ocurría...” porque en realidad si pudiéramos ver a un electrón encontraríamos que no gira o no gira como la imaginamos. Entonces ¿qué ocurre? El espín tiende a desplazarse en el espacio de manera semejante un “trompo”. Pues bien vamos a imaginamos que tomamos un trompo y que dibujamos una línea entre su punta en la parte baja hasta la parte más gruesa del trompo; lo hacemos girar y cuando gira de manera más lenta podremos apreciar como la linea traza un movimiento con forma de un cono. Bien esa es la mejor explicación del movimiento del espín magnético de forma mecánica.

Ahora bien, no es posible medir con precisión el espín de una partícula pero sí el de muchas, entonces se realiza un proceso estadístico para calcularlo. De esta manera se ha encontrado que hay dos tipos de partículas: los ferminones y los bosones. Los primeros tienen magnitudes menores de uno y mayores de cero (magnitudes fraccionarias) y los otros tienen espines con valores de uno. Debo aclarar que en ambos casos pueden ser magnitudes positivas o negativas. El espín magnético es responsable de muchos fenómenos como la famosa “resonancia nuclear” que permite crear imágenes no invasivas del interior de las personas o de una técnica muy novedosa que permite darle fecha de manera muy precisa a las rocas y fósiles.

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