我们所处的物质世界存在一个神奇的倒影——反物质王国，而电子是反物质王国的使者。1897年，汤姆森（J．J．Thomson）首次将独立的电子从原子囚笼中释放出来，从此我们便知道了电子的存在，以及它在原子中的运动导致了光谱的形成。甚至在汤姆森确定无疑地证明它之前，科学家们就已经相信这种原子组分的存在，而且推断这种组分带电并且具有双磁性，类似于常见的条形磁铁的南北极二元性。经过半个世纪之后，狄拉克对此进行了解释，这也使他得以预言反物质的存在。
1896年，荷兰光谱学家塞曼（Peter Zeeman）发现，当强力磁铁靠近他的样品时，钠发出的明亮黄色光带会发生略微的改变。这个光带通常非常锐利，位置也非常清楚，但是塞曼发现磁场会使得这个光带展宽。之后，人们发明了更强大的仪器，通过这些仪器发现这种貌似的展宽实际上是将一条光带分成了两条或者更多。这种光带的劈裂非常细微，导致塞曼当年无法看到，还以为是一种模糊展宽，就像没戴眼镜的近视眼看到的一样。
后来被证明，这是因为电子具有磁性。就像根据两块磁铁的南北极摆放一样，它们会相互吸引或排斥，电子在磁场中运动时其能量也会受到影响。结果会导致发出的光子能量会略微改变，最终改变光谱线的模式。
塞曼的这个发现被称为“塞曼效应”，它揭示了电子会像一块微型磁铁一样自身拥有南北磁极。这就使得电子具有一种能够自身旋转的特性，被称为“自旋”。自旋在磁场中的方向可以有两种：顺时针或者逆时针。现在的观点认为，电子没有可测量的大小用来“自旋”，从而使得“自旋”这个词在日常生活中没什么意义；但是物理学界常用这个词，特别是涉及这些奇特性质的时候。电子具有这种二元性的假设曾经成功解释了原子光谱中大量的数据问题，但是经过了很多年，“自旋”的概念也仅仅停留在对大量数据的一种孤注一掷的尝试上。这个特性从何而来？它为什么会发生？为了解释这些谜题，狄拉克结合了相对论和量子力学。
