8: Ідентичні частинки
- Page ID
- 76907
Ми досі розглянули квантово-механічний опис кількох частинок зі спіном у попередньому розділі та частинок, які демонструють заплутування у розділі 5. У всіх цих випадках ми припускали, що окремі частинки можна відрізнити один від одного. Наприклад, двоелектронний стан\((|\uparrow \downarrow\rangle-|\downarrow \uparrow\rangle) / \sqrt{2}\) передбачає, що у нас є два електрони, один утримується «тут», а інший «там», і ми можемо осмислено говорити про їх відповідних спинив. Тензорна структура продукту нашого гільбертового простору є проявом нашої здатності однозначно позначати наші частинки.
Однак що відбувається, коли ми поміщаємо два електрони всередину герметичної коробки? Хвильові функції електронів швидко почнуть перекриватися. Оскільки електрони - це однакові частинки, які згідно з базовою квантовою механікою не мають чітко визначених шляхів, ми не можемо відстежувати, який електрон знаходиться всередині коробки. Навіть не в принципі.
- 8.1: Симетричні та антисиметричні стани
- Нерозрізненість однакових частинок означає, що ми повинні коригувати наше квантово-механічне опис цих об'єктів. Існує два способи зробити це, а саме через модифікацію дозволених станів та реструктуризацію спостережуваних. У цьому розділі ми розглянемо обмежений простір стану, а в наступному ми розглянемо нові спостережувані.
- 8.2: Оператори створення та знищення
- Особливо потужним способом реалізації опису однакових частинок є оператори створення та анігіляції.
- 8.4: Статистика Бозе-Ейнштейна та Фермі-Дірака
- Нарешті, у цьому розділі ми виведемо статистику Бозе-Ейнштейна та Фермі-Дірака. Зокрема, нас цікавить теплова рівновага для великої кількості (не взаємодіючих) однакових частинок з деяким енергетичним спектром, які можуть бути безперервними.