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/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / physics / 12913 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-08-16  |  2.5 KB
  1. Path: sparky!uunet!ogicse!das-news.harvard.edu!cantaloupe.srv.cs.cmu.edu!crabapple.srv.cs.cmu.edu!andrew.cmu.edu!ag3l+
  2. From: ag3l+@andrew.cmu.edu (Arun K. Gupta)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: Volume occupation
  5. Message-ID: <keXkdGi00aw=8OgEVs@andrew.cmu.edu>
  6. Date: 16 Aug 92 18:09:22 GMT
  7. Article-I.D.: andrew.keXkdGi00aw=8OgEVs
  8. Organization: Physics, Carnegie Mellon, Pittsburgh, PA
  9. Lines: 48
  10.  
  11.  
  12. >From: sichase@csa2.lbl.gov (SCOTT I CHASE)
  13. >Subject: Re: Volume occupation (was Re: Vector Bosons?)
  14. >Date: 16 Aug 92 19:40:55 GMT
  15. >
  16. >In article <1992Aug16.013415.3630@cerberus.ulaval.ca>, yergeau@cornu.phy.ulaval.ca (Francois Yergeau) writes...
  17. >>
  18. >>I countered that plain electrostatic interaction must come before that,
  19. >>making the following argument: forget about spin, and solve the good
  20. >>old Schrodinger equation for a hydrogen atom.  You get a nice
  21. >>non-collapsing ground state that occupies some space.  Add more
  22. >>electrons and protons, resolve and lo, the occupied volume grows.
  23. >>
  24. >>Anyone cares to comment?
  25. >
  26. >Sure.  I agree 100%.  Even without the exclusion principle, EM repulsion
  27. >would keep your chair leg from passing through the floor - but chemistry
  28. >would be so different that trees would not likely exist from which to
  29. >make the table.
  30.  
  31.      [deleted]
  32.  
  33. >-Scott
  34. >--------------------
  35.  
  36. Consider a hydrogen molecule. The two electrons can be in a spin-antisymmetric,
  37. space-symmetric or a spin-symmetric, space-anti-symmetric state (the exclusion
  38. principle). Since spin interaction energies are very small, to a first approx-
  39. imation computation of the ground state is a boson-vs.-fermion comparison.
  40.  
  41. It turns out that the space-symmetric state has lower energy. Even though the
  42. electrons tend to occupy the same region of space, the positive energy of
  43. repulsion between electrons and protons is overbalanced by the negative
  44. energy of attraction of the protons towards the overlap region. In fact, for
  45. a space- anti-symmetric wave function, the hydrogen atoms do not bond.
  46.  
  47. It is not at all clear to me that in a bosonic-electron system, the electrons
  48. will not all occupy one state, not very much larger than a few atomic orbitals
  49. in spatial extent, with the nuclei all very close to this very dense negatively
  50. charged cloud. That is bosonic electrons would very effectively screen the
  51. nuclear charge and this matter would be very much more dense than normal
  52. matter. Nor is it obvious that the volume of matter will be prop-
  53. oitional to the number of atoms.
  54.  
  55. Anyone to whom the answer is obvious, please explain.
  56. thanks in advance.
  57. -arun gupta
  58. ag3L@andrew.cmu.edu
  59.