Nimmt man für die zwei Basiszustände verschiedene Elementarteilchen (etwa Proton und Neutron), oder Elektron und Elektronneutrino, wird die durch dieses Vorgehen definierte physikalische Größe als Isospin des Teilchens bezeichnet. Weiter folgt (dass ein System), das außer einer beliebigen Zahl Bosonen eine ungerade Anzahl von Fermionen enthält, nur einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls haben kann, und mit einer geraden Anzahl Fermionen nur einen ganzzahligen Gesamtdrehimpuls. Der Spin führt zur grundlegenden und unveränderlichen Klassifizierung der Elementarteilchen in Bosonen , Spin ganzzahlig, und Fermionen (Spin halbzahlig). In diesen zusammengesetzten Systemen wird der Drehimpuls nach den allgemeingültigen Regeln der quantenmechanischen Addition aus den Spins und Bahndrehimpulsen ihrer fundamentalen Bestandteile gebildet.

Zwei Teilchen mit Spin ½

Bei Proton (Neutron), Atomkern, spinempire online casino Atom, Molekül, Exziton, Hadronen wie Ω−-Teilchen ergibt sich der Spin durch Addition der Spins und Bahndrehimpulse der Komponenten nach den Regeln der quantenmechanischen Drehimpulsaddition.

Teilchenzahlerhaltung, Fermion, Boson

• Auch bei vielen zusammengesetzten Teilchen und Quasiteilchen wird in der Umgangssprache der Physik der Drehimpuls um den Schwerpunkt als Spin bezeichnet (z. B. bei Proton, Neutron, Atomkern, Atom, …).
• Aufgrund der Erhaltung des Gesamtdrehimpulses eines Systems bei sämtlichen Prozessen ergibt sich die Beobachtung (dass Fermionen ausschließlich in Paaren erzeugt oder annihiliert werden können und niemals einzeln), da andernfalls eine Änderung des Gesamtdrehimpulses von ganzzahlig zu halbzahlig oder umgekehrt erfolgen müsste.
• Die Klassifizierung ihrer Zustände erfolgt basierend auf der Addition der Isospins der einzelnen Teilchen zum Gesamtisospin, wobei die Regeln zur Addition von quantenmechanischen Drehimpulsen uneingeschränkt gelten.
• Daher entsteht durch die Addition von zwei halbzahligen Drehimpulsen ein ganzzahliger , wie bei zwei ganzzahligen auch,, während sich ein halbzahliger und ein ganzzahliger Drehimpuls zu einem halbzahligen Drehimpuls addieren.

Aus dem Satz von der Erhaltung des Gesamtdrehimpulses eines Systems bei allen möglichen Prozessen folgt die – mit der Beobachtung übereinstimmende – Einschränkung (dass die Fermionen sich nur in Paaren erzeugen oder vernichten lassen), nie einzeln, weil sich sonst der Gesamtdrehimpuls von einem ganzzahligen zu einem halbzahligen Wert oder umgekehrt ändern müsste. In der Entwicklung der Elementarteilchenphysik hat dieses Isospinkonzept eine bedeutende Rolle gespielt. Ihre Zustände lassen sich danach klassifizieren, wie die Isospins ihrer einzelnen Teilchen sich zum Gesamtisospin addieren, wobei die Regeln der Addition von quantenmechanischen Drehimpulsen volle Gültigkeit haben.

• Ein System aus Bosonen und Fermionen hat daher genau dann einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls, wenn es eine ungerade Anzahl Fermionen enthält.
• Bei Proton, Neutron, Atomkern, Atom, Molekül, Exziton, Hadronen wie Ω−-Teilchen ergibt sich der Spin durch Addition der Spins und Bahndrehimpulse der Komponenten nach den Regeln der quantenmechanischen Drehimpulsaddition.
• In der Entwicklung der Elementarteilchenphysik hat dieses Isospinkonzept eine bedeutende Rolle gespielt.
• Der Spin ist entscheidend für die fundamentale und unveränderliche Einteilung der Elementarteilchen in die Gruppen der Bosonen , ganzzahliger Spin, und der Fermionen (halbzahliger Spin).

In der physikalischen Umgangssprache wird bei zahlreichen zusammengesetzten Teilchen und Quasiteilchen der Drehimpuls um den Schwerpunkt oft als Spin bezeichnet (wie etwa bei Protonen), Neutronen, Atomkernen und Atomen. Ein System (das sowohl Bosonen als auch Fermionen enthält), hat genau dann einen halbzahligen Gesamtdrehimpuls, wenn eine ungerade Anzahl von Fermionen vorhanden ist. Folglich resultiert aus der Addition zweier halbzahliger Drehimpulse ein ganzzahliger (genau wie bei der Addition zweier ganzzahliger Drehimpulse), während ein halbzahliger und ein ganzzahliger Drehimpuls zu einem halbzahligen additive kombiniert werden. Daher finden auch die anderen allgemeinen Prinzipien des quantenmechanischen Drehimpulses hier Anwendung.