لكل جسيم كمومي لف مغزلي — خاصية مغناطيسية داخلية، أشبه بسهم صغير. في التجربة، ينقسم شعاع من هذه الجسيمات عند مروره بمغناطيس إلى جزأين — مثل عملة تظهر وجهًا أو ظهرًا. هكذا تتصرف جسيمات مثل ذرة الهيدروجين.
لكن أبحاثًا جديدة تظهر أنه يمكن جعل تلك 'العملة' تعمل كالنرد ذي الأوجه المتعددة. يكفي فرض قيود صارمة، مثل حبس الجسيم في مصيدة ضيقة. عندها يتغير وصفه الرياضي، وبدلاً من خيارين، يُخرج المجال المغناطيسي مروحة من آثار متعددة. في الأوساط المكثفة (المواد الصلبة)، تفسر هذه الحيلة خواصًا غير عادية، وتلمح إلى كيفية صنع مواد بخصائص محددة مسبقًا. الأكثر إثارة أن الإلكترون نفسه يمكنه التظاهر بامتلاك أي لف مغزلي، ممحيًا الفروق التقليدية بين الجسيمات.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2605.31435
We show that a spin-1/2 particle can behave as if it were spin-$$s$$, and generate $$2s+1$$ spots in a Stern Gerlach measurement (albeit with a smaller gyromagnetic ratio). This arises from some subtle properties of effective Hamiltonians and Hamiltonians with constraints. Examples of implications of the effect in condensed matter are discussed. We also give some simple non-perturbative bounds for a system subjected to strong constraints.
كانت تجربة شتيرن-غيرلاخ الأصلية عام 1922 شديدة الحساسية لدرجة أن العلماء استطاعوا رؤية انقسام شعاع الفضة بالعين المجردة بفضل ترسب الذرات على الزجاج.