파울리의 배타원리

주의. 이 문서는 공머생들이 좋아하는 주제 혹은 공머생 그 자체에 대해 다룹니다. 본 문서가 다루는 내용에 지나치게 탐닉할 경우 필연적으로 여성들과 멀어지게 됩니다. 이는 조무위키가 책임지지 않습니다.

두 페르미온은 같은 양자 상태에 있을 수 없다는 현상에 대한 물리학적 서술.

이게 뭔소린가 하면, 학부 수준으로 입자가 가지는 양자상태(입자가 갖는 정보?라고 보면 될듯)에는 주양자수, 부양자수, 자기양자수, 스핀양자수의 네 종류가 있다. 각각의 개별적인 입자들은 이 네 개의 조합이 겹치지 않은 상태로만 존재해야한다는 것이 파울리 배타의 원리이다. 왜냐하면 페르미-디랙 통계에 따르면, 각각의 페르미온들은 오직 하나의 양자상태에만 존재해야하기 때문.

간단히 말하면, 두 전자는 같은 양자값을 가질 수 없다는 뜻이다. 그렇기 때문에 전자에 대한 배타 원리가 백색왜성을 중력 붕괴로부터 지켜내고, 중성자에 대한 배타 원리와 강력이 중성자별이 블랙홀이 되는 걸 막아준다. 물론 중력이 너무나도 세면 얄짤없다.

스핀 배치가 위 아래 혹은 아래 위가 되게 되는데(서로 반대), 하나의 자기양자수에 대해서 두 개의 다른 방향(up, down)의 스핀양자수가 들어차는 것이다.

참고로 훈트의 규칙은 각각의 room(자기양자수)이 있으면, 그 room에는 먼저 up방향의 스핀이 채워진다는 것이다. 즉, room이 세 개 있으면 up, up, up으로 먼저 들어찬다는 뜻. 그 다음에 마지막으로 down이 순서대로 들어차는 식이다. 어쨌든 이걸 계속하다보면..

위아래 위 위아래

<youtube>hfXZ6ydgZyo</yotube>