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/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / physics / 12901 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-08-15  |  3.6 KB

  1. Path: sparky!uunet!bonnie.concordia.ca!cerberus.ulaval.ca!cornu.phy.ulaval.ca!yergeau
  2. From: yergeau@cornu.phy.ulaval.ca (Francois Yergeau)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Volume occupation (was Re: Vector Bosons?)
  5. Message-ID: <1992Aug16.013415.3630@cerberus.ulaval.ca>
  6. Date: 16 Aug 92 01:34:15 GMT
  7. References: <d==y5bh@rpi.edu> <1992Aug13.172944.8730@asl.dl.nec.com>
  8. Sender: news@cerberus.ulaval.ca
  9. Organization: Universite Laval, Quebec
  10. Lines: 62
  11.  
  12. In article <1992Aug13.172944.8730@asl.dl.nec.com> terry@aslws01.asl.dl.nec.com (Terry Bollinger) writes:
  13. >
  14. > [nice elaboration on bosons deleted]
  15. >
  16. >FERMIONS
  17. >
  18. >If you're an elementary particle and you're not a boson, then you have to
  19. >be a fermion.  Fermions are contrary cusses that are "anticommutative" --
  20. >meaning when all is said and done that that like to have a little elbow
  21. >room.  In contrast to the bosons, they most definitely do NOT like to be
  22. >in exactly the same spots doing exactly the same thing at the same time,
  23. >and will take extraordiary measures to avoid doing so.
  24. >
  25. >Having fermions around is a major factor in why you, the reader, are not
  26. >currently part of a little grape-sized black hole orbiting where the earth
  27. >used to be.  Fermions in general and atomic electrons (spin 1/2 fermions)
  28. >in particular will strongly resist any compression beyond a certain point,
  29. >making the volume-occupying properties of ordinary matter possible.
  30.  
  31. Funny, we had a discussion on just this subject in the departmental
  32. coffee room the other day; the original question was: "Why doesn't this
  33. table leg go right through the floor"?  Involved were a nuclear
  34. physicist, an astrophycist, a theoretical phycisist and two opticists:
  35. lots of points of view.  One took the position spelled out above, that
  36. the antisymmetrization properties of fermions prevented the collapse of
  37. ordinary matter.  In other words, he invoked the Pauli exclusion
  38. principle.
  39.  
  40. I countered that plain electrostatic interaction must come before that,
  41. making the following argument: forget about spin, and solve the good
  42. old Schrodinger equation for a hydrogen atom.  You get a nice
  43. non-collapsing ground state that occupies some space.  Add more
  44. electrons and protons, resolve and lo, the occupied volume grows.
  45.  
  46. Granted, multi-electron atoms would be quite different in a spin-less
  47. world: all their electrons would pack in the ground state, with only
  48. electron-electron repulsion to liven things up a bit.  Ordinary matter
  49. would be quite a bit denser, but, IMHO, its volume-occupying properties
  50. are still possible outside of the exclusion principle, albeit
  51. different. However...
  52.  
  53. >Just as importantly, the WAY ferions resist compression is complex enough
  54. >to lead to all sorts of interesting "features" in atoms -- features that
  55. >lead directly to what we call chemistry.
  56. >
  57. > [students-in-the-phone-both stuff deleted]
  58. >
  59. >Anyway, back to the main topic:  Complexity in the way fermions work out
  60. >there differences, like the resistance itself, is critical to the world
  61. >as we know it.  If electrons resisted compression merely by "balooning out"
  62. >in some rather dull, uncomplicated way, YOU, dear reader, would be nothing
  63. >more than part of an immensely dull soup of multi-element gasses compressed
  64. >to roughly liquid form by their collective gravity.  A bit more interesting
  65. >than being part of a grape-sized black hole, perhaps... but not by much!
  66.  
  67. Anyone cares to comment?
  68.  
  69. -- 
  70. Francois Yergeau (yergeau@phy.ulaval.ca) |  De gustibus et coloribus
  71. Centre d'Optique, Photonique et Laser    |  non disputandum
  72. Departement de Physique                  |          -proverbe scolastique
  73. Universite Laval, Ste-Foy, QC, Canada    |
  74.