電子自旋的發現

到 1925 年，原子光譜已顯露出種種精細之處，例如單條譜線裂成緊挨著的一對，而當時已知的量子數無法解釋這些。兩位年輕的荷蘭物理學家——塞繆爾·古德斯米特與喬治·烏倫貝克——提出了一個大膽的主張：電子自身攜帶一份固定的內稟角動量，彷彿它在自轉，並附帶一份與之匹配的磁矩。這個新屬性俐落地解釋了那些令人困惑的額外裂分。

他們的想法在發表之前幾乎被收回。一個簡單的估算表明，若電子真是一隻旋轉的小球，其表面就得轉得比光還快才能給出所需的角動量，而這顯然不可能。資深物理學家保羅·埃倫費斯特還是把他們的論文寄了出去，理由是他們還年輕，犯個錯也承受得起；結果這個想法是對的，儘管旋轉小球的圖像是錯的。

自旋最終被證明是一種真正嶄新的、非經典的屬性，根本不需要什麼小球去旋轉。短短數年之內，沃爾夫岡·包立為它給出了恰當的量子描述，保羅·狄拉克則表明，當量子力學被弄得與狹義相對論自洽時，自旋會自然而然地湧現出來。這一發現是一個絕佳例子：一個靈感乍現的猜測捕捉到了真實的真理，而催生它的那幅圖像卻不得不被拋棄。