Principios de exclusión de Pauli

El principio de exclusión de Pauli

El principio de exclusión de Pauli es un principio cuántico enunciado por Wolfgang Ernst Pauli en 1925. Establece que no puede haber dos fermiones con todos sus números cuánticos idénticos (esto es, en el mismo estado cuántico de partícula individual) en el mismo sistema cuántico ligado.1 Formulado inicialmente como principio, posteriormente se comprobó que era derivable de supuestos más generales: de hecho, es una consecuencia del teorema de la estadística del spin.

Consecuencias

El caso más conocido por su amplia utilización en el campo de la química y la física atómica es en el sistema cuántico del átomo de Schrödinger siendo los fermiones los electrones. Por ello es la versión más conocida de este lema: "Dos electrones en la corteza de un átomo no pueden tener al mismo tiempo los mismos números cuánticos". Esto explica que los electrones se distribuyan en capas alrededor de un núcleo y que por tanto los átomos con más electrones ocupen un tamaño mayor, además de que no sea posible interpenetrar de cierta manera las nubes electrónicas de los átomos, este hecho explica la impenetrabilidad de la materia ordinaria macroscópica.

Otro fenómeno físico del que es responsable el principio de Pauli es el ferromagnetismo, en el que el principio de exclusión implica una energía de intercambio que induce al alineamiento paralelo de electrones vecinos (que clásicamente se alinearían anti paralelamente).

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