泡利不相容原理如何证明 泡利不相容
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泡利不相容(如何证明泡利不相容原理)牧夫天文学2018-05-20 12:21:45
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近日，中科院物理所的井盖走红 。一个个设计巧妙的井盖，用有趣而简单的图形向观众普及了深奥的物理知识 。所以边肖也看了一下热点，信息资源网来带你回到我们非常熟悉的泡利不相容原理 。
中国科学院物理研究所井盖上的泡利不相容原理
大多数人第一次接触泡利不相容原理是在中学化学课上 。当时课本上告诉我们，泡利不相容原理是核外电子构型定律之一，同一轨道上的两个电子不可能自旋相同 。当然，这只是“普通青年”的看法 。学了大学物理，我们知道基本粒子分为费米子和玻色子 。费米子遵循泡利不相容原理，而玻色子不遵循 。也就是两个费米子不可能处于同一个量子态 。当沃尔夫冈·泡利先生提出以他的名字命名的原理时，他只有24岁 。
著名理论物理学家沃尔夫冈·泡利
随着物理学的进一步发展，人们认识到泡利不相容原理实际上不能称为原理 。因为，从某种意义上说，泡利不相容原理是狭义相对论和量子力学的结合，或者说是微观因果关系的必然结果 。也就是说，所谓的玻色子和费米子分类，其实就是微观因果关系的结论 。在这个信息资源网络中，一个费米子的物理状态只允许存在一个粒子，而玻色子系统对此没有限制 。我们熟悉的电子，以及基本粒子组成的质子和中子，是自旋为半整数的费米子，而光子和希格斯粒子是玻色子 。物理学家施温格的高明论证告诉我们，真的只有这两个量子化条件 。
保利非常严格，有上帝之鞭的绰号 。
上面提到的一小段背后，其实有非常复杂的数学推导，即使是物理专业的本科生甚至研究生也未必会遇到 。但是，俗话说，道简单，乐容易，美脱俗 。它是一个复杂而深刻的物理知识和信息资源的网络，但它也使高中生很容易欣赏它的魅力并简单地应用它 。不得不说，这就是物理如此吸引人的原因 。
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作者:王
摄影:王
校对:叶俊瑶
排版:王
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