全同粒子
identical particle
我们称质量、电荷、自旋、同位旋即其他所有内禀固有属性完全相同的粒子为全同粒子。例如:所有电子是全同粒子。
全同粒子的重要特点:在同样的物理条件下,它们的行为完全相同,因此用一个全同粒子代替另一粒子,不引起物理状态的变化。在经典力学中,即使是全同粒子,也总是可以区分的。因为我们总可以从粒子运动的不同轨道来区分不同的粒子。而在量子力学中由于波粒二象性,和每个粒子相联系的总有一个波。随着时间的变化,波在传播过程中总会出现重叠,在两个波重叠在一起的区域,无法区分哪一个是第一个粒子的波,哪一个是第二个粒子的波。因此全同粒子在量子力学中是不可区分的。我们不能说哪个是第一个粒子,哪个是第二个粒子。全同粒子的不可区分性,在量子力学中称为全同性原理。从全同性原理出发,可以推知,由全同粒子组成的体系具有以下性质:全同粒子体系的哈密顿算符具有交换对称性。
[1]具有完全相同的内禀的客观属性(如静电质量、电荷、自旋、磁矩等)的微观粒子。经典力学中的全中粒子可根据运动的轨道来区分,量子科学实验中的全同粒子由于没有轨道概念而具有不可分辨性,这种性质导致波函数对于任意两个粒子的交换或者是对称的,或者是反对称的。凡自旋有h(=h/2π)整数倍的全同粒子称为玻色子,其波函数对于交换两粒子总是对称的,如光子等;凡自旋为h(=h/2π)半奇数倍的全同粒子称为费米子,其波函数对于交换两粒子总是反对称的,如电子、质子及中子等。