自旋不能理解为真实存在旋转,因为这会违背相对论(曾经自旋的提出者因此被泡利严厉批评过)。
但是自旋又是真的在“转”,简单的说是波函数在旋转。
但是为什么又被承认了呢?曾经有一位科学家(名字查不到了)把一些具有顺磁性的原子射入不均匀磁场中,发现原子会裂成两束(这是带有磁性的物质才会出现的现象),可能的解释为带电粒子在原子内部发生旋转从而产生了磁场;同时Ralph Kronig 、George Uhlenbeck 与 Samuel Goudsmit这三位科学家(可能上文做实验就在这三位之中)从光谱分析中也发现了在外加磁场下会出现能级二分现象,从而提出了自旋这个概念。这个物理量无法从薛定谔方程解释,但是狄拉克方程却与其自洽,狄拉克解出电子4种状态(其中两种是正电子的自旋),完美地解释了自旋。
那么具体是怎么发现自旋不违背泡利不相容原理的呢?涉及很多复杂的计算,这里不解释了。百度百科:电子自旋 的最后有解释