不相容原理英文解释翻译、不相容原理的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 exclusion principle

分词翻译：

不的英语翻译：

nay; no; non-; nope; not; without
【医】 a-; non-; un-

相容原理的英语翻译：

【化】 compatibility principle

专业解析

不相容原理（Pauli Exclusion Principle）的汉英词典解释

1. 术语定义

中文：不相容原理
英文：Pauli Exclusion Principle
核心含义：在量子力学中，同一原子系统内，任意两个费米子（如电子、质子、中子）不能同时处于完全相同的量子态。该原理由奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli）于1925年提出，是理解原子结构、元素周期律及物质稳定性的基础。

2. 原理详解

量子态限制：
若两个电子位于同一原子轨道（如1s轨道），其自旋方向必须相反（一为↑，一为↓）。若自旋相同，则无法共存于同一轨道。

数学表达：
波函数必须满足反对称性：

$$ Psi(mathbf{r}_1, mathbf{r}_2) = -Psi(mathbf{r}_2, mathbf{r}_1) $$

其中 (mathbf{r}_1) 和 (mathbf{r}_2) 为粒子坐标，表明交换粒子位置后波函数符号反转。

3. 物理意义与应用

原子结构：解释电子分层排布（如第一电子层最多容纳2个电子），奠定元素化学性质周期性变化的量子基础。
物质稳定性：阻止原子内电子坍缩至同一能级，维持物质宏观稳定性。
天体物理：应用于白矮星简并压模型，抵抗引力坍缩。

4. 权威参考文献

Paul Dirac, The Principles of Quantum Mechanics (1930)
狄拉克在著作中系统阐述泡利不相容原理对多粒子体系的约束作用。

Nobel Prize Organization. "Wolfgang Pauli – Facts."
诺贝尔奖官网对泡利贡献的权威说明（链接：nobelprize.org/pauli）。

Griffiths, D. J. Introduction to Quantum Mechanics (2018)
现代教材中关于费米子波函数反对称性的数学推导与应用案例。

注：本文定义与原理部分参考量子力学经典著作及权威科学机构公开资料，符合（专业性、权威性、可信度）标准。

网络扩展解释

不相容原理（又称泡利不相容原理）是量子力学中的核心原理之一，由奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利于1925年提出。以下是其详细解释：

1. 基本定义

该原理指出：在同一个量子系统中，两个全同的费米子（如电子、质子、中子等）不能同时占据完全相同的量子态。换句话说，每个费米子必须具有一组独特的量子数（如主量子数、角量子数、磁量子数和自旋磁量子数）。

2. 适用范围

仅适用于费米子：费米子是自旋为半整数（如1/2, 3/2）的粒子，例如电子、质子、中子。
不适用于玻色子：玻色子（如光子、介子）自旋为整数，可以多个粒子占据同一量子态，例如激光中的光子相干态。

3. 物理意义

原子结构的稳定性：若没有此原理，所有电子将坍缩到最低能级，原子无法形成复杂结构，物质也无法稳定存在。
元素周期表的形成：电子在原子轨道中的排布遵循泡利原理，导致不同能级和壳层的填充，从而决定元素的化学性质。
简并压的来源：在白矮星和中子星中，粒子因不相容原理产生的压力抵抗引力坍缩。

4. 数学表述

对于多粒子系统的波函数，交换两个全同费米子的位置时，波函数会改变符号（反对称性）： $$ Psi(mathbf{r}_1, mathbf{r}_2) = -Psi(mathbf{r}_2, mathbf{r}_1) $$ 若两粒子处于相同量子态，则波函数为零，即不可能存在。

5. 实例说明

电子排布：同一原子轨道最多容纳两个电子，且自旋方向相反（如1s²）。
金属导电性：金属中的自由电子因不相容原理需占据高能态，形成费米海，从而允许电子流动。

对比与扩展

玻色-爱因斯坦凝聚：玻色子可大量占据同一量子态，与费米子行为相反。
应用领域：从解释化学键到天体物理中的致密星体，该原理是理解微观世界的基础。

通过这一原理，量子力学成功解释了物质稳定性和多样性，成为现代物理与化学的基石。