磁気双極子モーメント、双極子モーメントなどと呼ぶ。磁気モーメントによって吸引力が異なる理由は、かりに磁極が近すぎると、外部の磁場は、NとSという反対向きの磁極がつくる磁場のほとんどは、打ち消しあってしまい、ほとんど磁場を感じられないからである。スピンの磁気モーメント電子は磁極の間の距離が電子半径の程度なので、磁気モーメントが小さく、磁気の吸引力が弱いのである。磁石に極がNとSの2つがあるように、スピンも「上向き」という値と「下向き」という値を持つ。この向きは、実際の方角をあらわしているのではない。反対の方向のことである。この記事は概論のため不正確であるので、せいぜい参考程度にしてもらって、詳しくは、ほかの文献で確認をしてもらいたい。光などは電場と磁場を伴うので、電子そのものも磁力を持っている、と考えるのは不思議でないかもしれない。化学の周期表では最外電子殻に入りうる電子数は、第一周期の電子殻K殻の最外電子数は2個まで、第2周期のL殻は8個まで、第3周期も8個まで、第4周期は18個、第5周期は18個まで、どれも2の倍数つまり偶数になっている。第2周期のLiとBe、第3周期のNaとMgは、2族の次が13族に飛んでいる。13族から18族までは13,14,15,16,17,18の6個である。この6も2の倍数である。次また水素HはH2のように2個の原子が不対電子をお互いに共有する共有結合によって結合するが、共有結合でも2個の電子が対を作っている。磁石では逆向きの同じ長さの2つの棒磁石が逆向きに、くっつきあうと、外部からは磁力がほとんど感じられないが、電子のスピンも、1個の電子に、逆向きのスピンを持つ電子が1個くっつくと、外部からは磁力を感じられなくなる。通常の希ガスや分子、磁石を除く大半の金属などが磁力を持っていないのはこのためである。電子が電子殻を埋まるときに18族の閉殻構造のときは電子が打ち消しあっている。第2周期や第3周期の2足の元素の電子殻もスピンが打ち消しあっている。14族や16族の元素は原子1個では安定ではないので、おそらくスピンは打ち消しあってはいない可能性がある。強磁性体では強磁性を持つ原子FeやNi、Coなどの強磁性体が磁化されるのは、なぜか。2個の電子が対を作ってしまうと逆向きのスピンが打ち消しあうので、金属が磁力を持つためには電子が対を作らなければいいのだが、金属は金属結合をするので原子核の最外殻の原子は自由電子となって結晶全体で共有されるので、最外殻の電子が対を作らないと考えるのは不自然である。最外殻よりも内側の電子核なら自由電子にはならないので、この内側の電子のスピンが磁力の原因だと考えても困らないだろう。内側の電子が埋まり終わって閉殻構造になっているとスピンは打ち消しあってしまうので、つまり強磁性体では内側の電子核が埋まり終わる前に外側の電子殻の電子が埋まっている、と考えるべきである。磁性体の磁化とは、短い磁石がいくつもつながって長い磁石になることにより、磁石の吸引力が増えることと大して変わらない(と思う)。双極子の受ける力シュテルン=ゲルラッハの実験4は古典物理的な予想値(じっさいの実験結果ではない)。じっさいの実験結果は、5のように、原子線は、上下の2つの位置に分かれる。4のように、そのあいだの中間の位置には、ほぼ原子線は当たらない。この5のように、原子線は上下2つに分裂する。通常の棒磁石を、電子に近づけても、電子の磁気モーメントが小さいので、ローレンツ力以外の力は電子はほとんど受けないのだが、磁石が通常でない場合は別である。図のように、磁石によって、不連続で急峻な磁場が発生するとき、電子の上側と下側とで、磁場の強さが異なる。そのため、電子全体としては、力を受けることになる。(なお、前提として、電子には「スピン」という磁極のような性質がある、という事を前提にしている。)N極の先端のとがったかたちをした棒磁石と、S極の先端のくぼんだ棒磁石を用意して、とがった、N極と、くぼんだS極の軸を一致させ、この2つの磁極の間隔をせまくした不対磁極をつくる。この不対磁極のすきまに、銀を熱して蒸発させて細孔などから飛び出させた銀の原子線を打ち込むと、図のように、上または下のどちらかの力を受け、上下の2箇所に分裂する。ななめ方向には移動しない。これは、原子線そのものが磁化をもっていることの実験的証明である。(銀の原子は中性のハズである。仮に電離していて電荷をもっていたとしてローレンツ力を受けたとすると、ローレンツ力の方向は、図中の横向き(つまり紙面の奥方向または手前に向う方向)になるハズであるが、しかし、そのような実験結果は起きていない。よって、銀の原子線は中性である。)このような実験をシュテルン・ゲルラッハの実験という。銀以外にも、水素の原子線やナトリウム原子線でも同様の実験が行われ、原子線が上方向または下方向のどちらかの力を受けることが確認された。このように原子線が上下に分裂する理由は、原子線が磁化をもっている事のあらわれであるが、その原子の磁化の由来は、そもそも電子が物性として磁気をもっているからである。電子そのものの磁気のことをスピンという。原子線の標的になっている場所を見ると(図の「5」の場所)、原子線が上または下の2通りの位置に分裂して当たっていることから、電子の「スピン」も2通りの値であることが予想され、他の物理理論から、電子の「スピン」が実際に2通りである事が分かっている。量子力学の入門書では、この事から、電子の「スピン」の状態が、外部磁場に対して「上向き」か「下向き」かの2通りしか取りようのない離散的な事が、説明されるのだが、では、なぜ、あの実験事実で、このような離散性が証明されるのかを、下記にきちんと説明しよう。