Redigerer Paulis eksklusjonsprinsipp (avsnitt)

==Konsekvenser==
===Atomer og Paulis prinsipp===
Paulis eksklusjonsprinsipp bidrar til å forklare en rekke fysiske fenomen. En konsekvens av prinsippet er [[elektronskall]]-strukturen i [[atom]] og måten atom deler elektron. Et elektrisk nøytralt atom består av like mange bundne elektron som det er proton i kjernen. Siden elektron er fermioner forbyr Pauliprinsippet dem å okkupere samme tilstand og man får en «stabling» av elektronene inne i atomet.

For eksempel, et nøytralt heliumatom har to bundne elektron. Begge disse elektronene kan okkupere den laveste energitilstanden (1s) ved å ha motsatt spinn. Dette bryter ikke med Pauliprinsippet fordi spinn er en del av kvantetilstanden til elektronet. På denne måten vil to elektron med motsatt spinn kunne okkupere samme energinivå. Dersom man nå ser på [[litium]], som har tre elektron, vil man ikke ha plass til alle elektronene i 1s-tilstanden siden spinnet kun kan ta to verdier, «opp» eller «ned». Derfor må det tredje elektronet plasseres i den høyere energitilstanden 2s. På denne måten vil tyngre grunnstoff ha fler og fler elektronskall. Den kjemiske egenskapen til et element avhenger i stor grad av antallet elektroner i det ytterste skallet, noe som gir opphav til den periodiske tabellen.

===Faststoffegenskaper og Pauli-prinsippet===
I elektriske ledere og halvledere må frie elektroner dele hele volumet, med andre ord «stables» energinivåene opp og danner båndstrukturer fra hvert av de atomære energinivåene. I sterke ledere (metaller) er elektroner så degenererte at de ikke kan bidra i særlig grad til den termiske kapasiteten til et metall. Mange mekaniske, elektriske, magnetiske, optiske og kjemiske egenskaper til faste stoffer er direkte konsekvenser av Paulis eksklusjonsprinsipp.

===Stabilitet i materie===
Siden elektroner er negativt ladet og kjernen er positivt ladet skulle man anta at atomene ville kollapse. Stabiliteten til elektroner omkring et atom er ikke relatert til eksklusjonsprinsippet, men er beskrevet av kvanteteorien til atomet. Den underliggende idéen er at når elektronet nærmer seg atomkjernen øker den kinetiske energien til elektronet. Dette baserer seg på Heisenbergs usikkerhetsrelasjon.<ref name=Lieb>[http://arxiv.org/PS_cache/math-ph/pdf/0209/0209034v1.pdf  Elliot J. Lieb] ''The Stability of Matter and Quantum Electrodynamics''</ref> Imidlertid trengs eksklusjonsprinsippet for større systemer med mange elektroner og mange kjerner.<ref name=Lieb2>Denne realiseringen tilskrives [http://arxiv.org/PS_cache/math-ph/pdf/0209/0209034v1.pdf Lieb] og {{cite book |author=GL Sewell |title=Quantum Mechanics and Its Emergent Macrophysics |url=https://archive.org/details/quantummechanics0000sewe |isbn=0691058326 |year=2002|publisher=Princeton University Press}} FJ Dyson og A Lenard: ''Stability of Matter, Parts I and II'' (''J. Math. Phys.'', '''8''', 423-434 (1967); ''J. Math. Phys.'', '''9''', 698-711 (1968) ).</ref>

Det har blitt vist at Paulis eksklusjonsprinsipp er ansvarlig for at ordinær bulk-materie er stabil og tar opp volum. Det første forslaget ble fremmet av [[Paul Ehrenfest]] i [[1931]], som påpekte at alle elektronene i hvert atom ikke kan falle ned i det innerste skallet med lavest energi, og at de må oppta stadig større skall. Atomer opptar derfor volum og kan ikke bli skvist noe mer sammen.

Et mer rigorøst bevis ble fremstilt av [[Freeman Dyson]] og [[Andrew Lenard]] i [[1967]]. De så på balansen mellom tiltrekkende (elektron-kjerne) og frastøtende (elektron-elektron og kjerne-kjerne) krefter og viste at vanlig materie ville kollapse og okkupere et mye mindre volum uten eksklusjonsprinsippet. Konsekvensen av Pauliprinsippet her er at elektroner med samme spinn blir holdt fra hverandre av frastøtende utvekslingskrefter. Dette er en kortrekkende kraft som kommer i tillegg til den langtrekkende elektrostatiske kraften eller Coulomb-kraften.

Dyson og Lenard tok ikke i betrakning de ekstreme magnetiske eller gravitasjons-kreftene som oppstår i enkelte astronomiske objekter. I [[1995]] viste [[Elliott Lieb]] og hans medarbeidere at Pauliprinsippet fortsatt leder til stabilitet i intense magnetiske felt som i [[nøytronstjerne]]r. Men nøytronstjernene har mye høyere tetthet enn ordinær materie. Ved tilstrekkelig intense gravitasjonsfelt vil materie kollapse og danne sorte hull.

===Astrofysikk og Pauli-prinsippet===
Astronomi viser en annen spektakulær demonstrasjon av denne effekten i form av [[hvit dverg|hvite dverger]] og [[nøytronstjerne]]r. For begge av disse legemene er deres vanlige atomære struktur brutt av sterke gravitasjonskrefter, som gjør at de opprettholdes kun av «degenerasjonstrykk». Denne eksotiske formen for materie er kjent som degenerert materie. I hvite dverger er atomene holdt fra hverandre av elektronenes degenerasjonstrykk. I nøytronstjerner, som er under enda sterkere gravitasjonskrefter, blir elektronene smeltet sammen med protonene og danner nøytroner, som igjen produserer et større degenerasjonstrykk. Nøytroner er de mest rigide objektene man vet om. Deres [[Youngs modul]] (eller mer presist; kompresjonsmodul) er 20 størrelsesordener større enn i en [[diamant]].