上世纪初，按照当时量子力学对原子能级的诠释，电子在轨道上绕行，必定伴随着一个角动量J和磁矩μ，并满足：
其中角动量是量子化的，量子力学预言，角动量J在磁场方向上一共有2j+1种情况，也就是原子光谱会分裂成奇数种可能。
可是在当时，有两个实验与此相悖：
1、斯特恩-盖拉赫实验：1920年，奥托·斯特恩和瓦尔特·格拉赫发现，银原子蒸汽通过两条细缝后，经过一个真空的不均匀磁场，最后在底片上形成两条黑斑。
2、反常塞曼效应：在弱磁场中的原子，原子精细结构因弱磁场的存在而发生分裂的现象，叫做塞曼效应。最初发现的都是分裂为3条，称作正常塞曼效应，然而在某些情况下，能级还能分裂成偶数条，比如碱金属原子就分裂成两条，这在当时的理论图景下，得不到合理解释，称作反常塞曼效应。
以上两个实验，让当时的物理学家困扰不已。
此时的泡利，在物理学界已经赫赫有名，而且具有很高威望。
克罗尼格(Ralph Kronig)是美国哥伦比亚大学的博士生，1925年1月，他提出了电子自旋的假设，但还未发表，此时，他正在德国物理学家朗德的实验室访问。
巧合的是，泡利也在此访问，于是克罗尼格见到了早已名声在外的泡利，并向泡利提起自己电子自旋的设想。
泡利可是出了名的尖刻和爱挑刺，他经常毫不留情面地批评其他人，同时他的指责也有非常严谨理由。
当泡利听了克罗尼格的想法，随即给了他一顿批判，而且毫不留情面，并严厉地指出，如果电子存在自旋，那么为了产生足够的角动量，电子假想赤道表面的线速度将超过光速，这是相对论不容许的。
遭受打击的克罗尼格，一下对自己的研究失去了信心，使得克罗尼格并没有发表他那开创性的论文。
半年后，两位荷兰物理学家George Uhlenbeck和Samuel Goudsmit，发表了关于电子自旋的文章，并引起了物理学界的巨大反响。
当克罗尼格看到这篇文章时，悔恨不已，对泡利的那盆冷水耿耿于怀，克罗尼格对电子自旋的研究，实际上要比乌仑贝克和古兹米特研究更深入，但是他现在已经失去了首发权。
克罗尼格是哥本哈根诠释的支持者，这件事很快让波尔知道了，于是波尔鼓励克罗尼格把他的研究发表出来，以至于在电子自旋的史册上留下一笔。（克罗尼格的论文，最终于1926年4月发表在《Nature》杂志上）
但是泡利这位"反面"角色，并没有息停，他不仅给克罗尼格泼冷水，还对乌仑贝克和古兹米特发表的论文，进行了批判。
随后1925年12月11日的一次物理学家派对中，参与者包括洛仑兹、爱因斯坦、波尔、泡利、斯特恩等人。
泡利和斯特恩对电子自旋的观点是一致的，两人还试图说服波尔不要接受电子自旋的观点，因为当时电子自旋还有很多概念未清楚，所以波尔也处于质疑当中。
随后爱因斯坦也和波尔一起讨论电子自旋，其中自旋-轨道耦合是解释反常塞曼效应的关键所在，爱因斯坦告诉波尔，自旋-轨道耦合是狭义相对论的一个直接推论，这一番话让波尔茅塞顿开，波尔彻底接受了电子自旋的概念。
就算如此，泡利还是死守阵地，不接受电子自旋的说法，这时泡利手中还有一张王牌，就是碱金属原子的双线光谱中，一个因子“g”，预言值是测量值的两倍，这一理论缺陷，让泡利占领着最后一块领地。
好景不常，不久这个难题就被一位英国年轻人Llewellyn Thomas解决了，原因在于之前没有考虑相对论效应，当加入洛仑兹变化后，这个问题就迎刃而解，这一现象被称之为"托马斯进动"，而且理论值和实验值以超高的精度吻合，有效数字高达十多位，至此，原子光谱精细结构的能级问题，完美地得到了解决。
后来，人们还相继发现其他基本粒子，也存在同样的自旋现象。
刚开始泡利并不认同托马斯的诠释，因为泡利始终认为，自旋电子就是经典世界的旋转，表面线速度超过光速是他无法接受的，在波尔等人的反复沟通下，最终泡利接受了电子自旋的概念，在1926年3月12日，泡利对波尔的回信中写道："我现在别无选择，只能无条件接受，……我深深地表示抱歉，因为我自己的愚蠢，给您添加了麻烦……"。
后来，泡利也因为提出泡利不相容原理，在1945年，获得物理学诺贝尔奖。
到这里，我们需要知道的是：粒子的自旋并非经典的旋转概念，而是基本粒子的内秉属性，和质量、电荷的概念是一样的。
之所以叫做自旋，是因为这个概念和经典的旋转，有一些相似之处，但两者有着本质的区别！
电子自旋造成的原子能级细分，我们更多地称之为原子精细结构，每一个原子的精细结构都不一样，我们利用原子这一特性，可以测量遥远天体的元素成分；而电子自旋共振效应，也在很多领域得到应用，尤其是分子生物学当中。
注明：该回答的部分内容，截取自我2018年3月4日发布的文章《电子自旋的发现史》。
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