@yoananda2

Lorsque vous essayez de pousser votre main à travers une matière solide comme un mur, vous sentez de la résistance parce que les électrons des atomes du mur repoussent les électrons de votre main. Pourquoi ? Parce que les électrons occupent des niveaux d’énergie appelés orbitales atomiques et que selon le principe de Pauli, chaque orbital peut accueillir au maximum deux électrons avec des spins opposés.

Mais pourquoi diable le fait que chaque orbital atomique puise accueillir au maximum deux électrons avec des spins opposés implique-t-il que les électrons du mur et ceux de votre main se repoussent ? 

C’est parce que lorsque vous essayez de pousser votre main à travers un mur, la répulsion entre les électrons des atomes du mur et les électrons de votre main résultent de la façon dont les orbitales atomiques sont remplies d’électrons. Les électrons des atomes du mur occupent déjà leurs orbitales atomiques correspondantes avec des spins opposés. Or, les électrons de votre main se trouvent dans une situation où ils ont le même spin que les électrons déjà présents... ce qui crée une répulsion électrostatique. Comme vous le savez, la répulsion électrostatique est toujours liée à la force électromagnétique. Cette répulsion n’est pas due à une force fondamentale distincte, mais découle de l’interaction électromagnétique entre les électrons chargés négativement. C’est donc bien une interaction électromagnétique qui crée la répulsion entre les électrons et empêche la traversée de la matière solide, Bref, il n’est pas besoin pour cela d’une force supplémentaire, vous pouvez vous appuyez sur le mur sans risquer de jouer au passe-muraille. 

Le principe de Pauli est un principe fondamental de la physique quantique qui limite le nombre d’électrons pouvant occuper les mêmes orbitales avec des spins identiques. Ce n’est pas une cinquième force. Il met en évidence l’importance de la répulsion électrostatique résultant de la force électromagnétique entre les électrons. Ce principe aide à comprendre comment les électrons, en tant que particules chargées négativement, interagissent sous l’influence de la force électromagnétique et comment cette interaction nous apporte une explication satisfaisante (pour le moment) concernant la résistance et la stabilité de la matière.