Porque e como existem spins?

Spin é o momento angular intrínseco de um sistema. Momento angular é a medida da quantidade de movimento rotacional, que pode ser extrínseco ou intrínseco. Extrínseco é o momento angular correspondente a um movimento de rotação em relação a algo fora do sistema em questão. Intrínseco é o momento angular correspondente ao movimento de rotação do sistema em torno de si mesmo. Em mecânica clássica o momento angular é calculado pela soma dos momentos angulares de cada parte do sistema, que é dado pelo produto do momento linear dessa parte, em relação ao centro de giro, pela distância, perpendicular à velocidade, até esse centro de giro. No caso quântico, tal momento angular não é calculado assim, mas tem o mesmo significado. E o spin é o momento angular intrínseco. Por exemplo, no caso de um elétron, é o quanto de movimento giratório ele tem em relação a si mesmo. O que acontece é que, no mundo microscópico, tanto o momento angular extrínseco quanto o intrínseco são quantizados, do mesmo modo que a energia, ou seja, não são admissíveis quaisquer valores, mas apenas os que sejam múltiplos inteiros de certas quantidades elementares. Isso é um comportamento intrínseco da natureza que não se sabe porque acontece, mas que a mecânica quântica contempla em seu ferramental matemático que modela o comportamento dos sistemas microscópicos.