幸运的是，在不久后，英国的物理学家狄拉克将量子力学和相对论结合起来，发展出了狄拉克方程，自然导出了电子自旋，并且得到它的自旋角动量量子数为1/2。这样我们就可以发现电子自旋完全属于量子的范畴，它没有任何经典的对应。

那么，这样一个诡秘的自旋还有什么样的特性呢？

在量子力学中，还有很多神秘的特性。比如说在量子世界里，所有东西都是量子化的，只能取一些不连续的状态，就像我们爬楼梯只能一阶一阶地去爬。而经典世界就像坐电梯，是一个连续的过程。也就是说在量子世界里，我们只有1、2、3、4这样的状态，没有1.1、1.2。

电子自旋就是如此，电子自旋在磁场中角动量的取值也是不连续的，它只有两个分离的值，即1/2 或者－1/2，不可能有其他的值存在。这也是电子自旋1/2的由来。

量子力学里还有一个非常奇妙的特性，就是量子叠加。即作为一个量子的物体或者粒子，它能够同时处在不同的状态。

就拿陀螺来说，普通人去玩陀螺只能让它正转或者反转，它只能够处在一种状态。但如果你是在玩一个量子的陀螺，就完全不一样了，它可以出现一种同时存在正转和反转的状态。大家是不是感觉量子力学很诡秘了？

同样，其他的微观粒子也具有自旋，如我们熟悉的光子自旋为1，中子自旋为1/2。实际上，自旋是微观粒子所具有的内禀属性。

內禀属性就是指粒子基本性质，如同它的质量和电荷一样。比如说电子、光子或者中子，它们的质量、电荷和自旋都有确定的值，改变了就不是电子、光子或者中子了。

我们还可以拿经典的陀螺做对比。在经典世界玩陀螺的时候，它可以自转，自转的速度也可以改变。但是不管它自转的速度是多少，这个陀螺还是这个陀螺，它没有变化。那也就意味着在经典世界里，角动量或者自转不是经典物体的一个内禀属性。而通常来说，微观粒子具有这种内禀自旋。

但是为什么会具有这样一种内禀自旋，它到底是怎么来的？科学上我们也无法解释。

我们刚才说到，世界都是由原子构成的，原子、电子、中子等微观粒子都有自旋，也就意味着自旋是无处不在的。小到原子，大到浩瀚的宇宙，我们生活中的一切都与自旋息息相关。这种自旋的现象对我们到底有什么意义呢？它有哪些用途？

给大家举几个例子。首先就是现代存储，它是与自旋息息相关的。与现代存储相关的巨磁阻效应实际上引爆了一场磁性内存的革命，使得现在一个小小的U盘就能够存储大量的数据。我可以自豪地告诉大家，自旋实际上开启了现代磁学的黄金时代。

再举一个大家非常熟悉的例子，大家或许都去医院做过核磁共振（磁共振成像），但很多人可能还不知道，其实核磁共振就与自旋相关。探测的信号就是我们人体内氢核自旋的信号，通过分析氢核自旋信号就能够诊断出疾病。

在医院做核磁共振检查的时候，通常在检测室外能够看到“当心强磁场”的标志，医生也会叫你取下身上的金属物、项链，还有磁卡等物品，这是为什么呢？