泡利不相容原理——科學史上的今天，3月21日
知識
03-22
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1925年3月21日，沃爾夫岡·泡利（Wolfgang Pauli）發表了他的「不相容原理」。
泡利
這一天，25歲的泡利在《物理學雜誌》（Zeitschrift für Physik）上發表了一篇文章。在文章中，泡利根據對實驗結果的分析，提出「兩個全同費米子不能處在同樣的量子態」。這一觀點用我們現在多數人曾經學到的知識表述，就是「在同一條原子軌道上最多可容納兩個電子，而且這兩個電子的自旋方向必須相反」。
原子軌道上的電子排布規則。在粒子物理學中，具有半整數自旋的為費米子，如夸克、電子、中微子。具有整數自旋的為玻色子，如光子、膠子。
泡利不相容原理可用來解釋很多種不同的物理現象與化學現象，包括原子的性質、物質的穩定性、元素的化學性質、元素周期表的形成、中子星或白矮星的穩定性、固態能帶理論里的費米能級等等。其中最容易理解的，是由於泡利不相容原理，原子內部的電子不會全部掉入最低能量的軌道，它們必須按照順序佔滿能量越來越高的軌道。因此，原子會擁有一定的體積，宏觀物質也才會有那麼大塊。
愛因斯坦與泡利
由於提出「不相容原理」及對量子力學做出的根本性貢獻，在愛因斯坦的提名下，泡利榮獲1945年諾貝爾物理學獎。
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