Paulio draudimo principas

Paulio draudimo principas yra kvantinės mechanikos principas, kurį suformulavo Volfgangas Paulis 1925 metais. Šis principas iš esmės paaiškina, kodėl vienas medžiaginis kūnas neleidžia kitam medžiaginiam kūnui pereiti kiaurai vienas per kitą (kiaurai pereiti gali tik šviesa). Paulio draudimo principas teigia, kad du identiški fermionai negali būti vienoje būsenoje vienu ir tuo pačiu laiko momentu. Matematinė šio principo formuluotė teigia, kad dviejų identiškų fermionų suminė banginė funkcija yra antisimetrinė. Fermionai tai yra dalelės su sukiniu, kartotiniu 1/2.

Tuo tarpu bozonų – dalelių su sukiniu, kartotiniu sveikam skaičiui (pvz., fotonai su 1 sukiniu) – vienoje kvantinėje būsenoje gali būti daug.

Tai yra svarbiausias fizikos principas, kadangi visos elementariosios dalelės, kurios sudaro medžiagą – elektronai, protonai ir neutronai yra fermionai. Paulio draudimo principas taip pat sąlygoja periodinės elementų lentelės egzistavimą.

Pagal Paulio draudimo principą bet kurioje kvantinėje sistemoje (atome, molekulėje, kristale ir t. t.) kiekviename energiniame lygyje (orbitoje) gali būti ne daugiau nei du elektronai, taigi jų sukiniai turi priešingas kryptis. Todėl žemiausiame atomo lygyje (orbitoje) gali būti tiktai du elektronai, likusieji poromis užpildo aukštesnius lygius (orbitas).