为什么世界上有各种化学元素？为什么物质有体积？( 三 ) _小知识

1924年，泡利总于是取得了一点冲破，他感觉要想解决反常塞曼效应，必需先诠释玻尔的原子模子中，为什么第一个壳层可以容纳2个电子，第二个壳层可以容纳8个电子，第三个18个电子，等等。为什么所有的电子不挤在最低的能态？
只有先解决了电子为什么是这样排布的，才能诠释在磁场中电子到底发生了啥事。 1924年泡利找到了一条关头的线索。
这条线索是10月份剑桥的一位研究生斯托纳，在《天然科学》杂志上颁发的一篇论文《原子能级中的电子分布》；
斯托纳认为，此刻的原子中有三个量子数，按照这三个量子数，可以知道在一个电子壳层中存在几多个可能的电子轨道，或者说是可能的能级。

好比当n等于1的时辰， l只能取0 ， ml也只能取0 ，所以原子的第一个，电子壳层中只有一个能态，也就是（1、0、0），当n等于2的时辰， l可以取值为0和1 ， ml可取值为-1、0和1 。
那么在电子的第二个壳层中，存在的能态有（2、0、0）（2、1、-1）（2、1、0），（2、1、1）。同样的第三层，第四层也可以这样摆列出来。
斯托纳发现，按照玻尔的说法，每个壳层中可以容纳的电子数是能态数的2倍，您看，第一层只有一个能态，但可以容纳两个电子，第二层是四个能态，但可以容纳8个电子。
也就是说，当电子数目是能态数的两倍时，电子壳层就是满的，或者说是闭合的。知足这样数学关系， 2n? 。 n是本家儿量子数，每个壳层可以容纳几多个电子，就可以用这个简单的公式算出来。
泡利对这个2倍发生了疑问，为什么是能态数的两倍？灵敏的物理直觉让泡利感觉应该存在一个具有“二值性”的量子数没有被发现。
【为什么世界上有各种化学元素？为什么物质有体积？】这个量子数应该感化在电子自己，只有这样，两个电子就可以处在统一个轨道上。原子中的电子数才能增添2倍。
按照这样的思惟，泡利在1924年底颁发了宇宙中一个最根基的道理，泡利不相容道理。说的是，在一个原子中不存在两个，或两个以上具有不异能态的电子。
不相容道理限制的每个能级中的电子数目，诠释了为什么电子不会拥挤在最低的能态，诠释了为什么这个宿世界拥有这么丰硕多彩的化学元素。
后来人们把这个道理扩展到了所有的费米子，两个量子态不异的费米子不克不及存在于统一空间，它们的行为合适费米-狄拉克统计。
玻色子不从命不相容道理，可以无限的叠加，行为合适玻色-爱因斯坦统计。
什么是费米子？什么是玻色子？下个视频，我们再说。
泡利在展望了电子具有二值性的量子态今后，他并没有说这个量子态是什么？因为他不知道。
不外，很快，在1925年的炎天就有人提出了一个让人费解的现象，量子自旋！

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为什么世界上有各种化学元素？为什么物质有体积？( 三 )

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