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평방 센티미터에 얼마나 많은 전자가 맞을 수 있습니까?

이것은 보이는 것보다 까다로운 질문입니다! 이유는 다음과 같습니다.

* 전자는 엄청나게 작습니다 : 그들의 크기는 너무 순간이어서 우리가 더 큰 물체와 같은 방식으로 그들의 "반경"에 대해 실제로 이야기하지 않습니다.

* 양자 역학 : 전자는 작은 대리석처럼 행동하지 않습니다. 그것들은 파도와 같은 특성을 나타내며 양자 역학의 규칙이 적용됩니다. 이것은 우리가 상자에 대리석처럼 포장 할 수 없다는 것을 의미합니다.

* Pauli 배제 원칙 : 두 전자는 동일한 양자 상태 (동일한 에너지 수준 및 스핀)를 차지할 수 없습니다. 이것은 전자가 서로 붕괴되는 것을 막는 기본 규칙입니다.

그래서 우리는 무엇을 말할 수 있습니까?

* 이론적으로 : 전자의 양자 특성을 무시하고 작은 점을 고려하면 주어진 공간에 맞을 수있는 이론적 최대 수를 계산할 수 있습니다. 그러나 이것은 매우 비현실적인 시나리오입니다.

* 현실적으로 : 우리가 대답 할 수있는 가장 가까운 것은 재료의 전자 밀도에 대해 생각하는 것입니다. 예를 들어, 고체와 같은 구리에는 입방 센티미터 당 수많은 전자가 있습니다. 그러나 여기서도 전자는 단단히 포장되지 않으며 여전히 양자 규칙에 의해 지배됩니다.

요약 :

* 제곱 센티미터에 얼마나 많은 전자가 맞도록 간단한 답변은 없습니다.

* 전자의 양자 특성과 Pauli 배제 원리는 단순히 그것들을 "포장"하는 것을 불가능하게 만듭니다.

* 재료의 전자 밀도의 개념은 전자 분포에 대해보다 현실적인 방법을 제공합니다.

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