Принцип на идентичност - Студиопедия
Характеристиките и спецификата на взаимодействията между компонентите на сложните микро- и макросистеми, както и външните взаимодействия между тях, водят до тяхното огромно разнообразие. Индивидуалността е характерна за микро- и макросистемите: всяка система се описва от набор от всички възможни свойства, присъщи само на нея. Човек може да посочи значителни разлики между ядрата на водорода и урана, въпреки че и двете принадлежат към микросистемите. Не по-малко са разликите между Земята и Марс, въпреки че тези планети принадлежат към една и съща слънчева система.
Въпреки това можем да говорим за идентичност на елементарните частици. Идентичните частици имат еднакви физични свойства: маса, електрически заряд, спин и други вътрешни характеристики (квантови числа). Например всички електрони във Вселената се считат за идентични. Концепцията за идентични частици като фундаментално неразличими частици е чисто квантовомеханична. Еднаквите частици се подчиняват на принципа на идентичността.
Принципът на идентичносте основен принцип на квантовата механика, според който състоянията на система от частици, получени една от друга чрез пренареждане на еднакви частици на места, не могат да бъдат разграничени в никакъв експеримент. Такива състояния трябва да се разглеждат като едно физическо състояние.Този принцип е една от основните разлики между класическата и квантовата механика. В класическата механика винаги може да се проследи движението на отделните частици по траектории и по този начин да се разграничат частиците една от друга. В квантовата механика еднаквите частици са напълно лишени от индивидуалност.
Състоянието на частица в квантовата механика се описва с вълнова функция, която дава възможност да се определи само вероятността за намиране на частица в дадена точка в пространството.Ако в пространството вълновите функции на две или повече еднакви частици не са определени, то няма смисъл да говорим коя от тях се намира в дадена точка. В този случай има смисъл да се говори само за вероятността да се намери една от идентичните частици в тази точка.
Емпиричният факт, който е същността на принципа на тъждеството, е, че в природата има само два класа вълнови функции за системи от еднакви частици: симетрични вълнови функции, при които вълновата функция не се променя, когато пространствените и спинови координати на която и да е двойка идентични частици се пренареждат, и антисиметрични вълнови функции, които променят знака с подобно пренареждане.
Принципът на идентичност и произтичащите от него изисквания за симетрия на вълновите функции за система от еднакви частици водят до най-важния квантов ефект, който няма аналог в класическата теория - наличието наобменно взаимодействие. Един от първите успехи на квантовата механика е обяснението на немския физик В. Хайзенберг (1901-1976) за наличието на две състояния на атома на хелия - орто- и парахелий, въз основа на принципа на идентичността.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: