¿Es improbable que dos electrones con diferentes giros choquen?

En ausencia de influencias externas, la interacción entre dos electrones desnudos estará dominada por la repulsión electrostática, que no se preocupa por el giro. El Principio de Exclusión de Pauli, que es donde supongo que la pregunta se inclina hacia, solo afecta a los electrones que están en el mismo estado.


Un ejemplo de un escenario en el que el Principio de Exclusión de Pauli entra en juego es en un llamado gas degenerado de electrones . Imagine una caja tridimensional en la que colocaremos algunos electrones que no pueden escapar. En dicho sistema, se cuantifican los niveles de energía permitidos para los electrones. Si comenzamos a agregar electrones a temperatura cero, todos ocuparán el nivel de energía más bajo hasta que la caja esté tan llena que agregar otro electrón hará que se superponga (en el espacio y la energía) demasiado con un electrón vecino. En ese punto, el siguiente electrón se verá obligado a ocupar el siguiente nivel de energía más alto. Podemos seguir llenando la caja con electrones, y debido a que no se les permite ocupar el mismo estado que cualquier otro electrón con el mismo giro, el nivel de energía de los siguientes grupos de electrones continuará aumentando. La “cima del mar”, por así decirlo, se llama la energía Fermi del gas. Puede buscar este problema en Wikipedia, y los diagramas deberían aclararlo más.

Compare esto con el caso de dos electrones libres: los niveles de energía permitidos son continuos, por lo que la probabilidad de que dos electrones tengan exactamente el mismo estado es funcionalmente cero.

El principio de exclusión de Pauli establece que dos electrones no pueden estar en el mismo estado, no que no pueden estar en la misma posición. Un estado es un concepto mucho más abstracto, pero se puede pensar de manera general en una distribución de probabilidad sobre las posiciones en el espacio. Entonces (de nuevo, sin apretar) dos electrones no tendrán la misma distribución de probabilidad sobre las posiciones en el espacio. Dicho esto, es ciertamente posible que dada una región muy pequeña del espacio, cada uno tenga una probabilidad distinta de cero de estar en esa región.