Proton besteht aus 3 Quarks mit jedem Spin 1/2, aber der Gesamtspin des Protons auch 1/2, wie ist das möglich?

Sehen Sie, die Sache ist die, dass Spin eigentlich ein Vektor ist – er hat auch eine Richtung. Wenn man einen solchen Vektor in der Quantenmechanik betrachtet, beschreiben ihn 2 Observable vollständig: seine Norm ($S$) und Projektion auf eine der Achsen (normalerweise$S_z$). Für eine Spritz-$\frac12$Partikel die Norm ist$S=\frac12$Und$S_z = \pm \frac12$.

Dann gilt für ein System aus 3 Spin-$\frac12$Teilchen sind die möglichen Werte für die Summe der Spins$\frac12$Und$\frac32$.

Die Quarks können also positive und negative Spinwerte annehmen. Das Proton hat die Spinnorm$1/2$weil es zwei hat$+1/2$drehen und eins$-1/2$Spin-Quarks oder zwei$-1/2$drehen und eins$1/2$, weil dies der gleiche Wert der Norm ist, aber eine andere Projektion.

Was ist das Teilchen mit Spin?$\frac32$– es ist die sog$\Delta_0$.

Es ist nicht so einfach, wie Andrii Magalich erklärt hat - eigentlich wird nicht vollständig erklärt, warum das Proton einen Spin von 1/2 hat. Siehe zum Beispiel https://en.wikipedia.org/wiki/Proton für weitere Referenzen oder https://physicsworld.com/a/the-spin-of-a-proton/ für einen guten Überblick.

Tatsächlich machen die Valenzquarks (uud) nur einen Bruchteil des gesamten Protonenspins aus. Wahrscheinlich ist der Rest auf eine Kombination aus Gluonen und Seequarks zurückzuführen.