الأربعاء، 7 أغسطس 2013

مبدأ انتفاء باولي

مبدأ انتفاء باولي صاغه باولي عام 1925 ضمن نظرية ميكانيكا الكم وينص على أن أي فرميونين لا يمكن لهما أن يحتلا نفس الحالة الكمومية. ومعنى هذا المبدأ بالنسبة للإلكترونات مثلا, يستحيل أن يكون لإلكترونين في ذرة واحدة ذات أعداد الكم, ساعد هذا المبدأ في بناء الجدول الدوري لإنه يحكم ترتيب الإلكترونات حول النواة.

ينبغي التنبه أن هذا المبدأ ليس حصرا على الإلكترونات بل يعم سائر الفرميونات ((نصفية المغزل)) وهنَ الإلكترونات والبروتونات والنيترونات والكواركات وغيرها).

أما البوزونات ((صحيحة دوران المغزل)) كالفوتونات فهي لا تذعن لهذا المبدأ ويمكن لواحدها وأكثر أن يتشاركا ذات الحالة الكمومية.

الفرميونات هي جسيمات يمكن أن تشكل حالات كمومية مركبة ذات لا تناظر تام, نتيجة لذلك فهي تخضع لمبدأ باولي في الانتفاء وتخضع لإحصاء فيرمي-ديراك.

حسب مبرهنة إحصائيات السبين يجب أن يمتلك الفرميون دورانا أو التفافا أو سبينا نصف صحيح. تصنف جميع الجسيمات الأولية كفرميونات أو بوزونات, أما الجسيمات المركبة المؤلفة من فرميونات فيمكن أن تكون اما بوزونات أو فرميونات حسب قيمة سبينها الكلي.

تؤلف الفرميونات الجسيمات الأولية التي تتشكل منها المادة, وتصنف هذه الفرميونات المادية ضمن مجموعتين: كواركات (التي تضم البروتونات والنيترونات) وليبتونات (تضم الالكترونات).

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق