Estatística física Fermi-Dirac

As estatísticas de Fermi-Dirac, na mecânica quântica, são uma das duas maneiras possíveis pelas quais um sistema de partículas indistinguíveis pode ser distribuído entre um conjunto de estados de energia: cada um dos estados discretos disponíveis pode ser ocupado por apenas uma partícula. Essa exclusividade é responsável pela estrutura eletrônica dos átomos, na qual os elétrons permanecem em estados separados, em vez de entrarem em colapso em um estado comum e por alguns aspectos da condutividade elétrica. A teoria desse comportamento estatístico foi desenvolvida (1926–27) pelos físicos Enrico Fermi e PAM Dirac, que reconheceram que uma coleção de partículas idênticas e indistinguíveis pode ser distribuída dessa maneira entre uma série de estados discretos (quantizados).

Em contraste com as estatísticas de Bose-Einstein, as estatísticas de Fermi-Dirac aplicam-se apenas aos tipos de partículas que obedecem à restrição conhecida como princípio de exclusão de Pauli. Tais partículas têm valores de spin meio-inteiros e são nomeadas férmions, após as estatísticas que descrevem corretamente seu comportamento. As estatísticas de Fermi-Dirac se aplicam, por exemplo, a elétrons, prótons e nêutrons.