Le principe d’exclusion de Pauli, ou pourquoi vous n’implosez pas

Pourquoi la matière ne se comprime-t-elle pas à l’infini ? Le même principe qui permet aux étoiles à neutrons et aux naines blanches de ne pas imploser permet également à chacun d’entre nous d’exister en faisant en sorte que la matière normale soit principalement composée de vide. On le connaît sous le nom de principe d'exclusion de Pauli. Il énonce que des fermions (un type de particules élémentaires comme les électrons, les protons ou les neutrons) identiques ne peuvent pas être au même endroit au même moment et avec la même orientation. L’autre type de matière, les bosons, n’a pas cette propriété, comme il a été clairement démontré récemment par l’obtention de condensats de Bose-Einstein. Plus tôt dans la décennie, le principe d’exclusion de Pauli avait été démontré graphiquement sur l’image d’aujourd’hui représentant des nuages de deux isotopes du lithium, celui de gauche étant composé de bosons tandis que celui de droite étant constitué de fermions. Alors que l’on fait chuter la température, les bosons se contractent en une masse de plus en plus compacte tandis que les fermions gardent beaucoup mieux leurs distances. Cependant la raison pour laquelle le principe d’exclusion de Pauli est vrai, ainsi que ses limites physiques exactes, restent encore inconnues

traduction réalisée par : Didier Jamet

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