ما هو مبدأ استبعاد باولي؟
مبدأ استبعاد باولي هو أحد مبادئ ميكانيكا الكم، وينص على أنه لا يمكن لاثنين من الفيرميونات (وهي الجسيمات نصفية الدوران المغزلي) أن يحتلا نفس الحالة الكمومية. وقد قام بصياغة هذا المبدأ العالم الفيزيائي النمساوي فولفجانج باولي عام 1925.
يحكم مبدأ استبعاد باولي سلوك جميع الفيرميونات، إلا أن البوزونات لا تخضع لهذا المبدأ. والفيرميونات هي الجسيمات الأولية مثل الكواركات (الجسيمات المكونة للبروتونات والنيوترونات)، والإلكترونات والنيوترينوات. إضافة إلى ذلك، تعتبر البروتونات والنيوترونات (الجسيمات دون الذرية المكونة من ثلاثة كواركات) وبعض الذرات فيرميونات، وتخضع لمبدأ الاستبعاد. وتملك الذرات دوراناً محصلاً مختلفاً، وهو ما يحدد ما إذا كانت فيرميونات أو بوزونات، فعلى سبيل المثال الهيليوم-3 عدده الدوراني هو ½ وبذلك يعتبر فيرميون، وفي نفس الوقت فإن الهيليوم-4 عدده الدوراني هو 0 وبذلك فهو بوزون. وعلى هذا النحو، فإن مبدأ الاستبعاد يحدد خصائص الكثير من المواد، من المستوى المرئي، إلى السلوك الكيميائي للذرات.