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费米子

【费米子】基础信息( 英文,繁体)

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  • 繁体費米子
  • 英文fermion

【费米子】是什么意思

当我们讨论一个由许多在完全一样的质点所组成的系统时,在经典物理中,我们认为虽然这些质点是一样,但是由于它们所走的路径不同我们仍能够区分出各个质点。但在量子物理中,所知的只有质点出现的或然率,因此我们无法区分系统中那一个质点在那里,这种不可区分的性质,使得描写系统状态的波函数必须具备下列的性质:将系统中任意两质点的状态互换,所有的物理结果完全不变。以量子力学的语言来说,整个系统的波函数对一个对调、置换的算符P有下列的性质: 要符合上式有两种可能的情形:一为对所有的Pψ有P=ψ或是对偶次对调,置换Pψ=ψ,对奇次对调,置换Pψ=-ψ。后者表示系统的总波函数对其所有质点交换的表现,是逆对称的。在自然界中属于此类质点我们称为费米子,因为要遵守这样的对称关系,系统中的每个质点不能具有相同的量子态,每一个量子态只能被一个质点据有(但是也可以没有一个质点具有这个量子态)。它们所遵循的统计法则为费(米)-狄(拉克)统计法。而且费米子的内禀自旋为半奇整数(以?/2为单位)。费米子的例子如电子、核子、μ介子、微中子等。对一个原子核、原子、及分子来说,就要看它所包含的电子、质子、中子的数目是奇数还是偶数,如果总数是奇数则为费米子。此类的例子有重氢原子、氦3核等。

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