电子自旋的发现

到 1925 年，原子光谱已显露出种种精细之处，例如单条谱线裂成紧挨着的一对，而当时已知的量子数无法解释这些。两位年轻的荷兰物理学家——塞缪尔·古德斯米特与乔治·乌伦贝克——提出了一个大胆的主张：电子自身携带一份固定的内禀角动量，仿佛它在自转，并附带一份与之匹配的磁矩。这个新属性利落地解释了那些令人困惑的额外裂分。

他们的想法在发表之前几乎被收回。一个简单的估算表明，若电子真是一只旋转的小球，其表面就得转得比光还快才能给出所需的角动量，而这显然不可能。资深物理学家保罗·埃伦费斯特还是把他们的论文寄了出去，理由是他们还年轻，犯个错也承受得起；结果这个想法是对的，尽管旋转小球的图像是错的。

自旋最终被证明是一种真正崭新的、非经典的属性，根本不需要什么小球去旋转。短短数年之内，沃尔夫冈·泡利为它给出了恰当的量子描述，保罗·狄拉克则表明，当量子力学被弄得与狭义相对论自洽时，自旋会自然而然地涌现出来。这一发现是一个绝佳例子：一个灵感乍现的猜测捕捉到了真实的真理，而催生它的那幅图像却不得不被抛弃。