泡利不准电子挤在一起

周期表需要一条“禁止”

玻尔模型能解释氢，却难以说明多电子原子的谱线和元素周期。电子似乎按层填充，却没有理由阻止它们全部落进最低能状态。

泡利以批评尖锐著称，对自己更不留情。他研究异常塞曼效应时，发现描述电子还需要一种两值性质。1925 年，他提出不相容原理：一个原子中不能有两个电子占据完全相同的量子态。

后来电子自旋为那项两值性质提供了语言。一个空间轨道最多容纳两个自旋相反的电子。电子必须逐层填入不同状态，元素的化学性质与周期表结构由此获得更深解释。

图示说明

静态物理图：pauli_state_occupancy。

这条规则没有经典机械图像。电子也不是因为彼此像硬球那样“挤不开”。量子态的反对称结构从根本上禁止相同费米子共享状态。

泡利并不满足于只提出有效规则，他多年后仍说自己无法从更直观理由推出它。但自然有时先交出限制，再让理论寻找语言。我们身边物质能够保持体积、白矮星不立刻坍缩，都与这条安静禁令有关。