principios de pauli

Principio de exclusión de Pauli
El principio de exclusión de Pauli es un principio cuántico enunciado por Wolfgang Ernst Pauli en 1925. Establece que no puede haber dos fermiones con todos susnúmeros cuánticos idénticos (esto es, en el mismo estado cuántico de partícula individual) en el mismo sistema cuántico ligado.1 Formulado inicialmente como principio, posteriormente se comprobó que eraderivable de supuestos más generales: de hecho, es una consecuencia del teorema de la estadística del spin.1
Históricamente el principio de exclusión de Pauli fue formulado para explicar la estructuraatómica, y consistía en imponer una restricción sobre la distribución de los electrones entre los diferentes estados. Posteriormente, el análisis de sistemas de partículas idénticas llevó a laconclusión de que cualquier estado debía tener una simetría bajo intercambio de partículas peculiar, lo cual llevaba que que existían dos tipos de partículas fermiones, que satisfarían el principio de Pauli,y bosones, que no lo satisfarían.

Como se ha dicho, el principio de exclusión de Pauli sólo es aplicable a fermiones, esto es, partículas que forman estados cuánticos antisimétricos y que tienenespín semientero. Son fermiones, por ejemplo, los electrones y los quarks (estos últimos son los que forman los protones y los neutrones). El principio de exclusión de Pauli rige, así pues, muchas delas características distintivas de la materia. En cambio, partículas como el fotón y el (hipotético) gravitón no obedecen a este principio, ya que son bosones, esto es, forman estados cuánticossimétricos y tienen espín entero. Como consecuencia, una multitud de fotones puede estar en un mismo estado cuántico de partícula, como en los láseres.

Es sencillo derivar el principio de Pauli,basándonos en el teorema espín-estadística aplicado a partículas idénticas. Los fermiones de la misma especie forman sistemas con estados totalmente antisimétricos, lo que para el caso de dos partículas...