Connaître le principe d’exclusion de Pauli, permettant aux objets d’avoir une consistance

Publié par Risque Sanitaire France sur 14 Janvier 2017, 14:18pm

Catégories : #culture de la vitalité

Photo d'un coup de poing sur la table (source: http://www.meshorizons.com/wp-content/uploads/poing-table.jpg)

Source : wikipedia

Lien : https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d'exclusion_de_Pauli

En 1925, Wolfgang Pauli proposa un principe selon lequel les électrons ne peuvent pas se trouver simultanément dans le même état quantique. Par la suite, ce principe est généralisé à tout fermion ou particule de spin demi-entier, qui constituent la matière. Les fermions comprennent des particules élémentaires telles que l'électron, le neutrino et les quarks, ainsi que des particules composées telles que les protons, les neutrons et les noyaux 13C.

Ce principe devint ensuite un théorème de la mécanique quantique relativiste, élaborée par Dirac en 1930 : les particules de spin demi-entiers sont des fermions et ils obéissent à la statistique de Fermi-Dirac, donc au principe d'exclusion de Pauli.

En astrophysique, l'effondrement d'étoiles à neutrons, qui demande aux neutrons un même mouvement, donc une même énergie, est limité par le principe d'exclusion qui explique ainsi en partie la cohésion de ces étoiles mortes extrêmement massives, qui, autrement, devraient s'effondrer sous l'effet de la gravitation.

Cependant, lorsque l'étoile est trop massive, le principe d'exclusion ne suffit plus à empêcher l'effondrement et l'étoile devient alors un trou noir ou une étoile étrange.

La version relativiste de la physique quantique prévoit l'existence de niveaux d'énergie négatifs : le principe d'exclusion permet d'expliquer pourquoi toutes les particules ne disparaissent pas dans ces niveaux-là — en effet, toute particule tend à aller vers l'état d'énergie le plus bas possible et donc devrait s'y précipiter. Si l'on considère comme le fit Dirac que tous les états d'énergie sont occupés, alors, ils ne peuvent pas être habités par d'autres fermions identiques.

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