很多时候人们并不想知道一个概念的本质是什么,人们只是想知道这个概念是怎么提出的,我就是来随便扯一点历史的。
同位旋这个概念最先是海森堡提出来的,当时人们注意到一个现象:如果不考虑库仑力的作用话,核子与核子间的相互作用是一样的。也就是说,如果我们有办法屏蔽掉质子和质子之间的电磁相互作用的话
博彩套利,质子和质子之间的相互作用应该与中子中子间的相互作用完全一致。海森堡受此启发
博彩套利,提出了同位旋的概念,他认为完全可以类比自旋,把质子和中子看成同位旋二重态,质子的同位旋第三分量是+1/2,中子是-1/2态,核子与核子之间相互作用时同位旋会守恒。
综上所述,我们知道,同位旋和自旋没什么关系,只不过这个概念的提出确实是仿照了自旋的方式。
海森堡在三十年代提出了同位旋概念,但是当时人们并不认为这有什么意义,直到后来,人们发现了诸如π介子之类的强子,还发现同位旋在强相互作用中守恒,同位旋的概念才火了起来。
至于怎么确定一个基本粒子的同位旋,当然是推算出来的,这东西又没有方法直接测量。根据质子中子的同位旋二重态和π介子的同位旋三重态,可以推算出其它粒子的同位旋,详细的推算过程可以去看章乃森的《粒子物理》,我这里就不废话了。