Pauliho vylučovací princip: Proč se nezhroutíte

Uznání a copyright: Andrew Truscott & Randall Hulet (Rice U.)

Proč se hmota prostě neshlukne? Stejný princip, který chrání před zhroucením neutronové hvězdy a bílé trpaslíky také chrání před implozí lidi a činí normální hmotu většinou prázným prostorem. Příčinou je Pauliho vylučovací princip. Princip praví, že identické fermiony, tedy jeden druh fundamentálních částic, nemohou být na stejném místě ve stejnou dobu a se stejnou orientací. Bosony, tedy jiný druh hmoty, tuto vlastnost nemají jak lze demonstrovat nedávným vytvořením Bose-Einsteiných kondenzátů. Pauliho vylučovací princip byl nedávno demonstrován i graficky a to na snímku nahoře se dvěma mračny dvou izotopů lithia: levé mračno se skládá z bosonů, zatímco pravé mračno je tvořeno fermiony. Při poklesu teploty se bosony shlukují k sobě, zatímco fermiony si lépe udržují svoje vzdálenosti. Příčina, proč platí Pauliho vylučovací princip a fyzikální limity tohoto principu zůstávají neznámé.