Encyclopédie: Pauli (principe de)

Principe dit "d'exclusion" énoncé en 1925 par le physicien Wolfgang Pauli. Ce principe, qui fut d'une importance capitale dans l'élaboration de la théorie quantique, permet de différencier deux grandes catégories de particules élémentaires : les fermions, d'une part, qui ne peuvent pas s'interpénétrer, c'est à dire qui ne peuvent pas se trouver au même endroit, au même moment, dans le même état d'énergie et avec le même spin et, d'autre part, les bosons qui peuvent coexister sans aucune limite. En effet si on rapproche des fermions (comme des électrons par exemple) ils auront tendance à se repousser mutuellement. C'est pourquoi les électrons se trouvent disposés en couche autour du noyau atomique, chaque couche correspondant à un niveau d'énergie différent (voir orbitale et molécule). Cette disposition se retrouve dans la classification périodique des éléments. Le principe d'exclusion de Pauli permet aussi de comprendre pourquoi les étoiles à neutrons ne s'effondrent pas sur elles mêmes malgré leur poids considérable. En revanche, les bosons peuvent se trouver en nombre illimité au même endroit. Le principe permet ainsi d'expliquer pourquoi un laser peut concentrer autant de photons.