principio de exclusión de Pauli

Pauli, principio de exclusión de

 
fís. nucl. Principio formulado por W. Pauli que establece que cada uno de los estados cuánticos disponibles en un grupo de fermiones (espín semientero) solo puede ser ocupado por una partícula. Por lo tanto, en uno de los citados grupos no pueden existir dos partículas con todos los números cuánticos iguales.
Ejemplos ?
Tiene una carga eléctrica igual a −⅓ de la carga elemental y un espín de ½, con lo cual es un fermión y cumple el principio de exclusión de Pauli.
La antisimetría total da lugar al principio de exclusión de Pauli, que prohíbe que fermiones idénticos estén en el mismo estado cuántico, esta es la razón de la tabla periódica, y de la estabilidad de la materia.
El principio de exclusión de Pauli lleva a la estadística de Fermi-Dirac, que describe sistemas de muchos fermiones idénticos. Las partículas que exhiben estados totalmente simétricos se llaman bosones.
Las moléculas del gas fermiónico son fermiones y no bosones ya que, aunque se unan solamente fermiones, éstos van a completar el espín a un entero y se estabiliza por ese momento y las moléculas no están en movimiento. El principio de exclusión de Pauli establece que es imposible que dos fermiones ocupen el mismo lugar.
En el caso de los bosones, al no cumplir el principio de exclusión de Pauli, las partículas idénticas pueden ocupar el mismo estado cuántico, y los números de ocupación pueden tomar cualquier valor entero siempre que su suma valga N.
Sin embargo, para los fermiones, el principio de exclusión de Pauli impide que dos partículas idénticas ocupen el mismo estado cuántico y, por lo tanto, los números de ocupación pueden tomar sólo los valores 0 y 1, además de que, evidentemente, su suma valga N.
Según esta teoría, las propias unidades de espacio sufren un análogo del principio de exclusión de Pauli y no pueden ocupar el mismo estado cuántico (el mismo punto de espacio).
El principio de exclusión de Pauli prohíbe a los electrones ocupar el mismo estado, cualquier electrón adicional sería forzado a ocupar un estado propio de energía positiva, y los electrones de energía positiva no podrían decaer a estados propios de energía negativa.
En la descripción de la mecánica cuántica no relativista las funciones de onda de los fermiones son antisimétricas, lo cual se corresponde con el hecho de que obedecen la estadística de Fermi-Dirac verificando, por tanto, el principio de exclusión de Pauli.
Estas corresponden a la interacción cuántica entre electrones, la primera debido a la parte cuántica de la repulsión coulombiana y la segunda debido al principio de exclusión de Pauli entre electrones del mismo espín.
El principio de exclusión de Pauli obedecido por los fermiones es el responsable de la "impenetrabilidad" de la materia ordinaria, que hace que esta sea una substancia extensa.
Sin embargo, al ser dispersados en una colisión con la red, por el principio de exclusión de Pauli los electrones deben acabar después de la colisión con el momentum lineal de un estado cuántico que previamente estuviera vacío; eso hace que los electrones dispersados con mayor probabilidad sean los más energéticos.