El Espín del Protón

Los protones tienen un espín intrínseco, es decir que no surge del movimiento orbital de sus partes en torno a su centro, que es aprovechada en la espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN).

Esta consiste en que a una sustancia se le aplica un campo magnético que detecta la corteza alrededor de los protones que hay en los núcleos de dicha sustancia, que es proporcionada por las nubes de electrones. El momento angular del protón es intrínseco, o espín, y es un momento magnético. El protón cumple con el principio de exclusión, que consiste en que dos partículas elementales de espín semientero, no pueden tener al mismo tiempo el mismo estado cuántico o estado de energía en un átomo.
El protón se dice que está formado por tres quarks de valencia (uud), dos quarks up y uno down. Se dice que el espín del protón debería ser 1/2 por que la suma de los quarks es 1/2 - 1/2 + 1/2, pero los experimentos de dispersión inelástica muestran lo contrario, y estos quarks sólo aportan el 20 - 30% del espín total del protón. Se supone que el protón está formado por muchos gluones y pares de quarks - antiquarks. La RHIC(Relativistic Heavy Ion Coclider en Brookhaven, EE.UU.) realizo una interpretación teorica de algunos experimentos que indican que los gluones aportan muy poco al espín del protón el 3 - 5% del total. No se sabe exactamente de qué depende el espín del protón, pero se supone qué depende del momento angular orbital conjunto de quarks y gluones. Los expertos dicen que se necesitan muchos años de estudio para determinar con exactitud mediante experimentos de qué depende el espín del protón.