Pauli dışarlama ilkesi: Revizyonlar arasındaki fark

[kontrol edilmiş revizyon][kontrol edilmiş revizyon]
İçerik silindi İçerik eklendi
k düzeltme
Khutuck Bot (mesaj | katkılar)
k Bot v3: Kaynak ve içerik düzenleme (hata bildir)
16. satır:
20. yüzyılın başında çift sayıda elektrona sahip atomların ve moleküllerin tek sayılı elektronu olanlara kıyasla [[Kimyasal kararlılık|kimyasal açıdan daha kararlı]] olduğu ortaya çıktı. Örneğin, [[Gilbert Lewis|Gilbert N. Lewis]]'in 1916'da yayımlanan "The Atom and the Molecule" isimli makalesindeki kimyasal davranışlar hakkındaki altı postülattan üçüncüsü, atomların çift sayıda elektron bulundurma eğiliminden ve özellikle de normalde simetrik bir şekilde, bir kübün sekiz köşesine dizilmiş olan sekiz elektrondan bahseder. (bkz: [[Kübik atom]])<ref>{{Web kaynağı | url = http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/bond/index.html | başlık = Linus Pauling and The Nature of the Chemical Bond: A Documentary History - Special Collections & Archives Research Center - Oregon State University | erişimtarihi = 30 Ekim 2020 | çalışma = scarc.library.oregonstate.edu | arşivurl = https://web.archive.org/web/20131103022847/http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/bond/index.html | arşivtarihi = 3 Kasım 2013}}</ref> 1919 yılında kimyager [[Irving Langmuir]], atomdaki elektronların bağlı veya kümelenmiş olmaları halinde [[periyodik tablo]]nun açıklanabileceğini önerdi.<ref>{{Web kaynağı | url = https://www.webcitation.org/66YZ6UWkA?url=http://www.physics.kku.ac.th/estructure/files/Langmuir_1919_AEA.pdf | başlık = WebCite query result | erişimtarihi = 30 Ekim 2020 | çalışma = www.webcitation.org | arşivurl = https://web.archive.org/web/20200503103713/https://www.webcitation.org/66YZ6UWkA?url=http://www.physics.kku.ac.th/estructure/files/Langmuir_1919_AEA.pdf | arşivtarihi = 3 Mayıs 2020}}</ref> Elektron gruplarının, çekirdeğin etrafında bir dizi [[Elektron kabuğu|elektron kabukluğunu]] kapladığı düşünülüyordu. 1922'de [[Niels Bohr]], atom modelini bazı elektronların (örneğin 2, 8 ve 18) stabil "kapalı kabuk"lara karşılık geldiğini kabul ederek düzenledi.<ref>{{Kitap kaynağı|url=https://www.worldcat.org/oclc/567353146|başlık=The life of stars : the controversial inception and emergence of the theory of stellar structure|tarih=2009|yer=Heidelberg|yayıncı=Springer|soyadı=Shaviv, Giora, 1937-|isbn=978-3-642-02088-9|oclc=567353146}}</ref>
 
Pauli, başta sadece [[empirik]] olan bu sayılar için bir açıklama aradı. Aynı zamanda [[Zeeman etkisi|Zeeman Etkisi'nin]] [[ferromanyetizma]] ve atomik [[spektroskopi]]deki deneysel sonuçlarını açıklamaya çalışıyordu. 1924 yılında, [[Edmund C. Stoner|Edmund C. Stoner'ın]] yazdığı bir makale sayesinde önemli bir ipucuna ulaştı. Makale, [[baş kuantum sayısı]]na (n) bir değer verildiği ve tüm [[Dejenere enerji seviyesi|dejenere enerji seviyelerinin]] ayrıştırıldığı kabul edildiği zaman dış manyetik alanın içindeki [[alkali metal]] spektrumun içindeki tek bir elektronun enerji seviyelerinin sayısının aynı n değeri için bir [[soy gaz]]ın kapalı bir kabuğundaki elektron sayısına eşit olduğunu iddia ediyordu. Bu, Pauli'nin elektronların kapalı kabuklarındaki komplike değerlerin, elektron durumlarının dört kuantum sayıyla tanımlanması durumunda her duruma bir elektron gibi basit bir kuralla azaltılabileceğini fark etmesine yol açtı. Bunun için [[Samuel Goudsmit]] ve [[George Uhlenbeck]] tarafından [[elektronun manyetik momenti]] olarak tanımlanan yeni bir iki-değerli kuantum sayı oluşturdu.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2004quant.ph..3199S|başlık=The Role of the Exclusion Principle for Atoms to Stars: A Historical Account|erişimtarihi=|tarih=1 Mart 2004|sayfalar=|çalışma=|yayıncı=|ad=Norbert|soyadı=Straumann}}''Invited Talk at the 12th Workshop on Nuclear Astrophysics''. [[arXiv]] [[arxiv:quant-ph/0403199|:quant-ph/0403199.]] [[Bibcode]]:[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2004quant.ph..3199S 2004quant.ph..3199S.] [[CiteSeerX]] [https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.251.9585 10.1.1.251.9585.]</ref><ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://doi.org/10.1007/BF02980631|başlık=Über den Zusammenhang des Abschlusses der Elektronengruppen im Atom mit der Komplexstruktur der Spektren|tarih=1 Şubat 1925|sayı=1|dil=de|sayfalar=765–783765-783|çalışma=Zeitschrift für Physik|cilt=31|ad=W.|soyadı=Pauli|issn=0044-3328|doi=10.1007/BF02980631}}</ref>
 
== Sonuçlar ==
31. satır:
[[Atom]]daki her bir elektron durumunun kararlılığı, atomun kuantum teorisi ile açıklanmıştır ve bu teori elektronun atomun çekirdeğine yakınlığı elektronun kinetik enerjisini arttırması gerektirdiğini gösterir ve bu [[Belirsizlik ilkesi|Heisenberg'in belirsizlik ilkesinin]] bir uygulamasıdır. Ancak, birden fazla elektron ve [[nükleon]] içeren sistemlerin kararlılığı ayrı bir durumdur ve anlaşılması Pauli'nin dışarlama ilkesini gerektirir.<ref>{{Kitap kaynağı|url=https://www.worldcat.org/oclc/50594057|başlık=Quantum mechanics and its emergent macrophysics|tarih=2002|yer=Princeton|yayıncı=Princeton University Press|soyadı=Sewell, Geoffrey L.|isbn=0-691-05832-6|oclc=50594057}}</ref>
 
Pauli dışlarama ilkesinin sıradan maddenin stabil olmasının ve hacim kaplamasının da sorumlusudur. Bu önerme ilk olarak 1931'de [[Paul Ehrenfest]] tarafından yapılmıştır. Ehrenfest, bir atomun elektronlarının tamamının en düşük enerji seviyesinde bulunamadığını, daha yüksek enerjiye sahip kabuklarda bulunmaları gerektiğini söyleyip, bunun atomların bir hacime sahip olduklarına ve sıkıştırılamadıklarına dair kanıt olarak göstermiştir.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=http://dx.doi.org/10.1159/000305970|başlık=Address to Professor Ashton on the Occasion of the Donders’ Medal Award|tarih=1970|sayı=1-2|sayfalar=72–7472-74|çalışma=Ophthalmologica|cilt=160|ad=A.|soyadı=Hagedoorn|issn=1423-0267|doi=10.1159/000305970}}</ref>
 
Daha kesin bir kanıt 1967'de [[Freeman Dyson]] ve [[Andrew Lenard]] tarafından tedarik edilmiştir. Dyson ve Lenard, çekici (elektron-nükleer) ve itici (elektron-elektron ve nükleer-nükleer) güçlerin dengesini göz önünde bulundurarak sıradan maddenin Pauli ilkesi olmadan çökeceğini ve çok daha küçük bir hacim kaplayacağını iddia etmiştirler.
38. satır:
 
=== Astrofizik ===
[[Freeman Dyson]] ve [[Andrew Lenard]], bazı [[astronomik cisim]]lerde oluşabilen aşırı magnetik veya kütleçekimsel kuvvetleri göz önünde bulundurmadılar. 1995'te [[Elliott H. Lieb|Elliot Lieb]] ve iş arkadaşları Pauli ilkesinin [[Nötron yıldızı|nötron yıldızları]] gibi normal maddelerden çok daha yoğun, aşırı manyetik alanlarda bile stabilliğe ulaştığını kanıtladılar.<ref>{{Kaynak|url=http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-04360-8_31|başlık=Stability of Matter in Magnetic Fields|erişimtarihi=13 Kasım 2020|tarih=2001|sayfalar=437–441437-441|çalışma=The Stability of Matter: From Atoms to Stars|yer=Berlin, Heidelberg|yayıncı=Springer Berlin Heidelberg|ad=Elliott H.|soyadı=Lieb|ad2=Michael|ad3=Jan Philip|soyadı2=Loss|soyadı3=Solovej|isbn=978-3-662-04362-2}}</ref> Yeterli kütlesel çekim gücü olan alanlarda maddenin yıkılıp bir kara delik oluşturması [[Genel görelilik|genel göreliliğin]] bir sonucudur.
 
Astronomi alanında incelenen [[beyaz cüce]]ler ve [[Nötron yıldızı|nötron yıldızları]] Pauli dışarlama ilkesinin en önemli kanıtlarından bazılarına sahiptir. Her iki nesne atomik düzeyde çok büyük basınç altında sıkıştırılmalarına rağmen [[Dejenere elektron basıncı|dejenere basıncı]] (Fermi basıncı) sayesinde [[hidrostatik denge]]lerini koruyabilmektedirler. Bu durumdaki maddelere dejenere madde adı verilir. [[Yıldız]]lardaki dev kütleçekimsel basınç genelde çekirdeklerindeki [[termonükleer füzyon]] reaksyonlarından çıkan termal basınçla dengelenir. Fakat çekirdeklerinde artık termonükleer füzyon gerçekleşmeyen beyaz cüceler gibi astronomik objelerde kütleçekimsel basınca karşı koyan ve hidrostatik dengeyi koruyan basınç [[Dejenere elektron basıncı|elektron dejenere basıncıdır]].