Πώς το πρωτόνιο παίρνει το γύρισμα του;

Τα πρωτόνια αποτελούνται από τρία κουάρκ:δύο κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ. Σύμφωνα με το πρότυπο μοντέλο φυσικής σωματιδίων, τα κουάρκ έχουν μια ιδιότητα που ονομάζεται "Spin" που είναι μια εγγενής γωνιακή ορμή. Η περιστροφή μπορεί να θεωρηθεί ως περιστροφή ενός σωματιδίου γύρω από τον δικό του άξονα.

Η περιστροφή ενός πρωτονίου προκύπτει από τις συνδυασμένες περιστροφές των κιβωτίων του, καθώς και από την τροχιακή κίνηση των κουάρκ μέσα στο πρωτόνιο. Τα δύο κουάρκ στο πρωτόνιο έχουν περιστροφές που είναι ευθυγραμμισμένες προς την ίδια κατεύθυνση ("παράλληλη περιστροφή"), ενώ η περιστροφή του κάτω κουάρκ είναι αντι-ευθυγραμμισμένη ("spin αντι-παράλληλη") στα κουάρκ. Η καθαρή περιστροφή του πρωτονίου καθορίζεται στη συνέχεια προσθέτοντας αυτές τις μεμονωμένες περιστροφές μαζί. Δεδομένου ότι δύο κουάρκ έχουν ευθυγραμμισμένες και το ένα είναι αντι-ευθυγραμμισμένο, το καθαρό περιστροφή είναι +1/2, που είναι η εγγενής περιστροφή του πρωτονίου.

Συνοπτικά, η περιστροφή του πρωτονίου είναι το αποτέλεσμα των περιστροφών των κιβωτίων του, σε συνδυασμό με την τροχιακή κίνηση αυτών των κουάρκ μέσα στο πρωτόνιο. Η περιστροφή του πρωτονίου +1/2 προκύπτει από την ευθυγράμμιση και την ακύρωση των περιστροφών των κουαριών πάνω και κάτω.