Cesko.wiki Nerozlišitelné částice
Technology
12 hours ago
8
4
2
Author
Albert FloresNerozlišitelné částice jsou částice, které nelze od sebe rozlišit pomocí žádné experimentální metody. Tento koncept je základním principem kvantové fyziky a platí pro určité částice, jako jsou například elektrony, protony nebo fotony. Nerozlišitelnost částic je důsledkem jejich vlnové povahy a je popsána Pauliho vylučovacím principem. Tento princip říká, že žádné dvě nerozlišitelné fermiony nemohou být ve stejném kvantovém stavu. Na druhou stranu bosony, které mají opačný spin, mohou být ve stejném stavu. Nerozlišitelnost částic je důležitým faktorem při studiu kvantové mechaniky a má významné aplikace v oblastech jako je elektronika, fyzika částic nebo kvantová informatika.
Koncept nerozlišitelných částic v kvantové fyzice objasňuje nový druh kvantového chování, které systémy vykazují, pokud jsou zcela identické. (Tj. pokud všechna jejich vnitřní kvantová čísla jsou stejná.) Na rozdíl od klasické fyziky, kde to, že systémy od sebe neumíme (až na polohu v prostoru) rozlišit může znamenat jen to, že jsme neměřili dost důkladně, abychom je od sebe rozeznali, v kvantové fyzice se v takovém případě objevují zcela nové jevy. Mezi ty patří např. Pauliho vylučovací princip, Bose-Einsteinova kondenzace, výměnná interakce, apod.
Při popisu vlnovou funkcí musí platit, že při výměně dvou nerozlišitelných částic mezi sebou se nezmění pravděpodobnost žádného měření, tedy se nesmí změnit ani čtverec vlnové funkce, který tuto pravděpodobnost představuje. Vlnová funkce samotná může, ale nemusí změnit své znaménko. +more Částice, pro které znaménko mění, nazýváme fermiony a platí pro ně Pauliho vylučovací princip. Druhou skupinu částic nazýváme bosony, vylučovací princip pro ně neplatí a podléhají Einstein-Boseho kondenzaci.