磁矩

磁矩衡量一个东西作为一块小磁铁（带有南北两极）的强弱。一个带电并携带角动量的粒子——无论这角动量来自绕行还是来自自旋——也携带磁矩，因为运动的电荷正是磁性的来源。于是一个自旋的带电粒子就像一根微小的条形磁铁，而这恰恰使磁场能够对它施加推力。

由于自旋是量子化的，伴随它的磁矩也是量子化的。对电子而言，磁矩相对外加磁场只能取两种排列，对应的能量略高于或略低于无场时的值。正是这一微小的能量劈裂，让施特恩—盖拉赫磁铁得以把一束粒子扇散成分立的斑点；也正是凭借它，外场才能与粒子的自旋发生耦合。

自旋磁矩累加起来，便是你能切身感受到的磁性。在铁及其他铁磁体中，海量电子自旋排成一致，它们各自的磁矩合成为一块普通磁铁的磁场。自旋磁矩与磁场之间的这同一种耦合，正是磁共振成像所读取的——用以绘制你体内的水分，把一种量子属性变成一幅医学影像。