¿Cómo obedecen los protones / neutrones (como fermiones) al principio de exclusión de Pauli?

Si se pregunta cuál es el mecanismo detrás del principio de exclusión de Pauli (que dos fermiones idénticos no pueden estar en el mismo estado cuántico), nadie lo sabe.

Sin embargo, podemos explicar esto en gran parte. Existe una simetría física para partículas idénticas: no se puede saber si se intercambian dos de ellas. Es decir, las predicciones de la mecánica cuántica deben ser invariables bajo el intercambio de dos partículas descritas por él. Esto lleva a dos posibles restricciones en una función de onda, una con un signo positivo y la otra con un signo negativo. (Es similar a que haya soluciones positivas y negativas para una raíz cuadrada). La solución de signo negativo corresponde al principio de exclusión de Pauli. Se desconoce por qué la solución negativa corresponde a fermiones (partículas con espín semi-integral) y la solución positiva a bosones (partículas con espín integral).

Te diré un ejemplo. Las cosas en el universo tienen que estar en equilibrio para poder persistir. Entonces, una estrella tiene una fuerza gravitacional contrarrestada por la fuerza producida por la fusión.

¿Pero qué hay de las estrellas de neutrones? Tenemos fuerza gravitacional contrarrestada por lo que se llama presión de degeneración. Esto es solo una consecuencia directa del principio de Pauli. Y uno de los pocos ejemplos en la naturaleza donde no tenemos electrones ni protones en el camino para ver cómo reaccionan.

El principio de exclusión de Pauli establece que 2 partículas con spin 1/2 en unidad de constante de Planck reducida, no pueden estar en el mismo estado cuántico, allí cada una tiene que girar en una dirección diferente (arriba, abajo), y dado que los nucleones (p & n ) ambos con spin 1/2, es decir, son fermiones, por lo que deben obedecer el principio de exclusión de Pauli y la estadística de Fermi-Dirac.

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