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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
이어서 배타원리를 위배하는 경우의 첨언을 드리자면 에너지 준위라는 표현을 전자의 배열에서 말씀드렸습니다. 에너지 준위가 고르게 위치하지 않으면 원자와 분자가 형성하는 구조의 안정성이 크게 저하될 것입니다. 전전 질문의 답변했듯이 에너지 준위에 맞게 정렬된채로 원자 주변을 도는 것이 전자이기 때문입니다. 파울리의 배타원리가 존재하지 않는다면 이물질의 물리적 성질에 극단적인 변화를 가져올 것입니다. 이는 단단한 물질조차도 그 구조를 유지하지 못할 수 있습니다. 붕괴되거나 성립되지 않을 수 있습니다.
학문 / 화학
24.05.30
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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
파울리 배타 원리를 위배할 경우 일어날 수 있는 일의 개관개요는 이전 질문에 말씀 드렸습니다. 첨언을 조금 더 하자면 중성자와 양성자 역시 페르미온입니다. 핵 내에서 이들의 배열 역시 파울리의 배타 원리에 의해 영향을 받습니다. 이 원리를 위배한다면 핵 구조 역시 안정적으로 유지될 수가 없습니다. 원소들의 기본적인 특성이 변화하기 때문입니다.
학문 / 화학
24.05.30
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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
첫 답변에서 설명 드린 내용을 요약하자면 파울리의 배타 원리를 위배한다면-없다면- 원자와 분자의 안정적인 구조는 성립될 수 가 없습니다. 원자 내에 전자들은 각각의 에너지 준위에 따라 정렬되어 원자 주변을 순환하고 있는데 이 원리가 없다면 모든 전자들은 가장 낮은 에너지 상태로 쌓이게 될 것입니다. 이에 따른 영향에 대한 자세한 설명은 다음 질문에서 첨언드리겠습니다.
학문 / 화학
24.05.30
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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
스핀-통계 정리를 글로 서술해보자면 두 입자가 완전히 같은 상태에 있을 경우 이들의 파동 함수는 자신에게 적용된 교환 연산자에 의해 음의 부호로 반전됩니다. 그러나 두 입자가 같은 상태에 있다고 가정하면 이 파동 함수는 자기 자신과 정확히 같아야 합니다. 이는 반대칭성으로 자기 자신과 정반대가 되어야 하므로 파동 함수는 당연히 0이 됩니다. 이것이 시사하는 것은 확률밀도가 0이 되어 그러한 상태가 존재할 확률이 없음을 의미합니다. 이런 양자역학적 이론 배경이 파울리의 배타 원리를 뒷받침 합니다.
학문 / 화학
24.05.30
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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
양자역학에서의 페르미온에 대해 이어서 첨언드리겠습니다. 페르미온과 보손-정수 스핀을 가진 입자-의 구분은 스핀-통계 정리를 통해 역학적으로 설명됩니다. 이 정리는 페르미온이 반대칭 파동 함수를 가지고, 두 입자가 같은 상태에 있을 수 없다는 것을 수학적으로 도출할 수 있습니다. 다음 질문에서 스핀-통계의 정리를 자세히 설명하겠습니다.
학문 / 화학
24.05.30
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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
파울리의 배타 원리에 대한 질문을 여러개 해주셔서 첨언 및 다른 양상의 설명을 추가하겠습니다. 제가 드린 답변 전부를 취합해서 읽어보시면 정리가 더 빠를 것이라 생각됩니다. 파울리의 배타 원리는 수학적 증명보다는 경험적 관찰과 양자역학의 기본원리 중 페르미온에 기반하여 수립된 원리 입니다. 페르미온-양성자, 중성자, 전자와 같이 반정수 스핀을 가진 입자들-이 동일한 양자 상태에 두 개 이상 존재할 수 없다는 것을 말합니다. 디테일한 설명은 추후의 질문에서 더 첨언드리겠습니다.
학문 / 화학
24.05.30
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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
오류인지 반복되는 질문이어서 조금 다른 설명을 곁들입니다. 제가 말씀드린 답변들을 종합해서 읽어보시면 좋을 것 같습니다. 파울리의 배타 원리는 원자, 분자, 더 확장된 의미에서 물질의 안정성과 구조를 결정하는 기본적인 원리 입니다. 이 원리를 위배한다면 현재 우리가 알고 있는 우주와 매우 다른 형태의 물리적 현실이 존재할 것입니다. 전혀 다른 차원 고체, 액체, 기체 가 존재하지 않고 한정된 물질들만 있다고 상상해보세요.제 답변이 너그러운왜가리님에게 도움이 되길 바랍니다. 도움이 되셨다면 좋아요 한번 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.05.30
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머리를 삭발하면 감기에 걸릴 가능성이 높을까요??
안녕하세요. 머리카락은 단열재 역할처럼 체온 조절에 일정 부분 기여를 합니다. 머리를 삭발하게 되면 머리에서 체온이 더 빠르게 손실 될 수 있고, 이로 인해 체감 온도가 낮아질 수 있습니다. 이는 간접적인 요인으로서 감기에 걸릴 위험을 증가시킬 수 있다고 볼 수도 있지만 머리를 삭발하는 것이 직접적으로 감기에 걸릴 확률을 높이지는 않습니다. 제 답변이 길이빛나님에게 도움이 되길 바랍니다. 도움이 되었다면 좋아요 한번 부탁드리겠습니다.
학문 / 생물·생명
24.05.30
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파울리의 배타 원리를 증명할 수 있는 방법과 위배한다면
파울리의 배타원리는 직접적으로 증명하기보다 페르미온의 양자 역학에서 자연스럽게 도출된다는 것을 역설하는 것이 좋습니다. 페르미온은 반대칭 파동 함수를 가지는데 이것은 두 페르미온이 동일한 양자 상태를 가질 경우 그 파동 함수가 자동으로 0이 되어 확률 밀도가 없게 되므로 존재할 수 없음을 증명합니다. 파울리의 배타원리를 위배한다면 전자들이 원자 내에서 모두 가장 낮은 에너지 상태인 1s 궤도에 쌓이게 됩니다. 이렇게 되면 원자와 분자가 현재와는 매우 다른 방식으로 구성될 것이며 전자들의 에너지 준위 차이에 의해 발생하는 여러 화학적 특성과 작용이 달라질 것입니다. 원자의 안정적인 구조와 분자의 다양성은 원리에 의해 결정되므로 위배된다면 현재 우리가 알고 있는 형태의 물질 세계는 존재할 수 없습니다. 제 답변이 너그러운왜가리님에게 도움이 되길 바랍니다. 도움이 되었다면 좋아요 한번 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.05.30
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수산화 나트륨 용액+에탄올 용액이 왜 초록색이 되나요?
일반적으로 수산화 나트륨과 에탄올 용액이 섞였을 때는 색의 변화는 없습니다. 수산화 나트륨은 투명한 무색이고 에탄올 역시 무색의 용액입니다. 동아리 시간의 실험에서 초록색이 나타난 것은 다른 화학 물질이 반응에 관여했을 가능성이 있습니다. 실제로 어떤 물질이 반응에 추가되었는지 정확하게 파악하기 위해서는 실험에 사용된 모든 조건과 상황을 복기해보시길 바랍니다. 제 답변이 다부진코알라님에게 도움이 되길 바랍니다. 도움이 되었다면 좋아요 한번 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.05.30
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