قام بول ديراك بوضع ميكانيك الكم بصيغتيه : ميكانيك المصفوفات (بالإنجليزية: Matrix Mechanics) والميكانيك الموجي (بالإنجليزية: Wave Mechanics) ضمن صياغة أشمل جمعها بنظرية النسبية الخاصة وهذا ما أدى إلى عدد من النتائج الجوهرية أولها :
إدخال خاصية دوران الأجسام الذرية حول نفسها (بالإنجليزية: Spin) : فالالكترون يدور حول النواة كما يدور حول نفسه وهذه الخاصة دعيت بالسبين (بالإنجليزية: spin). كما أسند للسبين قيمة عددية تشرح خاصيات الدوران الجسيمي :
تنبأت نظرية ديراك بسويات طاقية ضمن الذرة غير مكتشفة بعد، فلكل حل يصف الكترونا في سوية طاقية يوجد حل نظير تماما (كخيال المرآة) يماثله في الخواص والطاقة لكن طاقته سالبة، وجود مثل هذا الجسيم يمكن أن يؤدي في حالات معينة لظهور اجسام شبيهة بالالكترونات ذات شحنة موجبة وطاقة موجبة دعيت بالبوزيترون : وقد ثبت ظهور هذه البوزيترونات في بعض التفاعلات النووية. وكان هذا بداية اكتشاف المادة المضادة التي تنشأ عن جسيمات الطاقة السالبة.
نتج مبدأ الانتفاء لباولي عندما كان يدرس اجتماع الجسيمات ذات السبين : حيث بين انه لا يمكن لجسيمين كموميين أن يحتلا نفس السوية الطاقية، فحتى الإلكترونين المحتلين لمدار (سوية طاقية) واحد ضمن الذرة يجب أن يكون أحدهما ذو سبين +2/1 والآخر -2/1 وبهذا تكون حالتهما الكمومية مختلفة.
الأربعاء سبتمبر 18, 2013 3:05 pm