Bilangan kuantum adalah konsep fundamental dalam fisika kuantum, khususnya dalam mendeskripsikan bagaimana elektron bergerak di sekitar atom. Dalam satu atom, tidak ada dua elektron yang memiliki bilangan kuantum yang sama. Pernyataan ini dikenal sebagai Prinsip Eksklusi Pauli, yang merupakan dasar dari struktur materi dalam alam semesta.
Prinsip ini dikemukakan oleh fisikawan Wolfgang Pauli pada tahun 1925. Prinsip Eksklusi Pauli menyatakan bahwa dua fermion (partikel seperti elektron dengan spin setengah-integral) tidak bisa berada dalam keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Dalam konteks atom dan elektron, ini berarti bahwa tidak ada dua elektron dalam suatu atom yang dapat memiliki bilangan kuantum yang sama secara lengkap.
Untuk memahami apa artinya “bilangan kuantum yang lengkap”, kita perlu mencermati bahwa setiap elektron dalam atom didefinisikan oleh empat bilangan kuantum: n (bilangan kuantum utama), l (bilangan kuantum azimutal), m (bilangan kuantum magnetik), dan s (bilangan kuantum spin). Ketika kita berbicara tentang “dua elektron dalam orbital yang sama”, kita merujuk pada elektron yang menempati n, l, dan m yang sama.
Jika dua elektron berada di orbital yang sama, hal ini berarti mereka memiliki n, l, dan m yang sama. Namun, spin elektron (s) harus berbeda. Spin bisa memiliki dua nilai, +1/2 atau -1/2. Jadi, jika satu elektron di sebuah orbital memiliki spin +1/2, elektron lainnya di orbital yang sama harus memiliki spin -1/2. Ini memungkinkan dua elektron berada di orbital yang sama tanpa melanggar Prinsip Eksklusi Pauli.
Jadi, ketika kita mengatakan “dalam satu atom, tidak ada elektron yang memiliki bilangan kuantum sama. Jika dua elektron berada di orbital yang sama, pasti spin keduanya berbeda,” kita sebenarnya merujuk pada Prinsip Eksklusi Pauli – pernyataan penting yang menjelaskan struktur atom dan alam semesta pada tingkat paling fundamental.
Jadi, jawabannya apa?
Pernyataan tersebut adalah definisi dari Prinsip Eksklusi Pauli.
