泡利不相容原理

​事实是如果电子停止自旋,我们所知的这个世界(包括我们自身)都将不复存在,量子自旋支撑了最重要的科学理论——泡利不相容原理(Pauli Exclusion Principle),而泡利不相容原理是整个化学科学的基石。

泡利不相容原理的一条重要结论是,如果原子或者分子中配对的两个电子具有相同的能量(在第2章中曾介绍过,分子中化学键的本质是原子间共享的电子对),那么它们只能以相反的方向进行自旋。在这种情况下,我们可以认为两个电子的自旋相互抵消,由于两个电子只能表现为一种状态,所以我们称之为自旋单态状态(spin singlet state)。单态是原子和多数分子中配对电子自旋的正常状态,但是当具有相同能量的两个电子没有配对时,两者可以朝相同的方向自旋,这种状态被称为自旋三重态状态(spintriplet state),也就是舒尔滕所研究的反应态。

——《神秘的量子生命》

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