Фермионы и бозоны

В зависимости от значения спина все известные частицы могут быть разделены на фермионы и бозоны. [c.345]

Фермионы и бозоны вынужденное испускание света и бозонный характер статистики фотонов. По своим статистическим свойствам, т. е. по характеру поведения в коллективе себе подобных, все частицы разделяются на две группы фермионы и бозоны. [c.80]

Невырожденные и вырожденные коллективы. По характеру поведения в коллективе все микрочастицы можно разделить на две группы фермионы и бозоны. К фермионам относятся электроны, протоны, нейтроны и другие частицы с полуцелым спином 1/2 Й, 8/2 Й,. . . и т. д. к бозонам относятся фотоны, фононы и другие частицы, обладающие целочисленным спином О, Й, 2Й. . . [c.114]

В этом случае степень заполнения состояний много меньше единицы. В таких условиях специфика фермионов и бозонов проявиться, очевидно, не может, поскольку в распоряжении каждой микрочастицы имеется множество различных свободных состояний и вопрос о заселении одного и того же состояния несколькими частицами прак- [c.114]

Физическая статистика, изучающая свойства вырожденных коллективов, называется квантовой статистикой. Влияние специфики частиц на свойства вырожденного коллектива обусловливает существенное различие между вырожденными коллективами фермионов и бозонов. В связи с этим различают две квантовые статистики. Квантовую статистику фермионов связывают с именами Ферми и Дирака (отсюда, кстати говоря, и происходит термин фермион ) и называют статистикой Ферми — Дирака. Квантовую статистику бозонов связывают с именами Бозе и Эйнштейна (отсюда термин бозон ) и называют статистикой Бозе — Эйнштейна. [c.115]

Наконец, заметим, что в природе существует два типа частиц, значительно отличающихся по своим статистическим свойствам в коллективе, — фермионы и бозоны. [c.173]

Проиллюстрируем теперь различие в статистических свойствах различных частиц, фермионов и бозонов, на простом примере. Пусть нам нужно разместить две частицы по трем ячейкам 1, 2, 3. Если эти частицы различимы (мы обозначим их в этом случае а и Ь), то возможны девять различных размещений, изображенных на рис. 53. Для бозонов, вследствие их неразличимости, возможны шесть различных размещений (неразличимые частицы изображены крестиками), указанных на рис. 54. Для фермионов, вследствие их неразличимости и в силу принципа Паули, возможны всего три размещения, указанных на рис. 55. [c.175]

Используя Г-И-д-распределение, вычислить химический потенциал, числа заполнения, энергию, теплоемкость для идеального газа с двумя уровнями энергии о=0, = и одинаковыми кратностями вырождения= 1 = 1 в случаях фермионов и бозонов. [c.328]

В связи с резкими различиями в свойствах газов, состоящих из фермионов и бозонов, иногда говорят, что они подчиняются двум разным квантовым статистикам. Бозоны — статистике Бозе — Эйнштейна, а фермионы — статистике Ферми — Дирака. Указанные статистики отличаются законом распределения частиц по квантовым состояниям [см. (21.5) и (21.6)]. [c.146]

Основная идея этой теории — существование симметрии фермионов и бозонов. И хотя эта симметрия должна быть сильно нарушена, она кажется противоречащей устоявшимся представлениям, согласно которым фермионы и бозоны принципиально различны и выполняют разные функции фермионы — источники полей, бозоны — кванты этих полей, переносчики взаимодействий. [c.214]

В большом каноническом ансамбле среднее число заполнения п ) одночастичного квантового состояния с энергией Ej в системе объемом V при температуре Т имеет вид ехр [( — л)/А 7 для фермионов и бозонов соответствен- [c.100]

Эти выражения представляют собой статистические суммы для фермионов и бозонов. [c.112]

ФЕРМИОНЫ И БОЗОНЫ. ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ [c.117]

Имеется два класса известных в физике частиц — фермионы и бозоны ). Сведения о них приведены ниже. [c.118]

Классический режим для газа определяется теми значениями температуры и плотности, при которых среднее число атомов на любой орбитали значительно меньше единицы. Газ при комнатной температуре и атмосферном давлении находится во вполне классическом режиме. Как мы покажем ниже, в этой области равновесные свойства фермионов и бозонов одинаковы. [c.134]

По своей физической природе сверхпроводимость является сверхтекучей жидкостью, состоящей из электронов. Однако электроны имеют полуцелый спин и подчиняются статистике Ферми-Дирака, для них Бозе-конденса-ция невозможна. Фермионы как бы отталкивают от своего состояния другие фермионы, а бозоны как бы стараются втянуть в свое состояние другие бозоны. Это проявляется во многих процессах, например в генерации индуцированного излучения фотонов, благодаря которому функционируют лазеры. Построить лазер на электронах в принципе нельзя, потому что даже два электрона нельзя поместить в одно и то же квантовое состояние. Поэтому для объяснения сверхпроводимости необходимо прежде всего понять, каким путем электроны могут подвергнуться Бозе-конденсации. [c.371]

Оно означает, что в невырожденном коллективе число частиц много меньше числа состояний. Ясно, что в этом случае частицы фактически не встречаются друг с другом, поэтому важный для проявления бозонного либо фермион-ного характера частицы вопрос о заселении одного и того же состояния попросту не возникает. Этим и объясняется тот факт, что в невырожденном коллективе фермионы и бозоны ведут себя одинаково. [c.83]

Подчеркнем, что в общем случае объяснение интерференции выходит за рамки традиционной волновой картины. Например, нельзя объяснить на основе волновых процессов разделение микрообъектов на фермионы и бозоны, являющееся, как оказывается, следствием интерференции амплитуд вероятностей переходов. Анализ процесса разрушения интерференции амплитуд вероятностей в измерительном акте (так называемой редукции волнового пакета ) прямо указывает на неправомеррюсть использования представлений о классических волнах при рассмотрении микроявлений. Однако, прежде чем говорить об этом вопросе, надо познакомиться с одним из фундаментальных принципов квантовой физики — принципом суперпозиции состояний. [c.106]

СУПЕРМУЛЬТИПЛЁТ — неприводимое представление суперсимметрии, содержащее фермионы и бозоны. В любом С. число бозонных степеней свободы равно числу фермионных. [c.23]

В такой теории все поля, и фермионные и бозонные входили бы на равных правах и все были бы калибровоч ными полями. Существенная трудность здесь — тот факт что присущая TV = 8 супергравитации ортогональная груп па 0(8), как калибровочная, не вмещает в себя группу стандартной модели великого объединения 5 t/(3)x х5С/(2)х 1/(1), Существуют попытки обойти эту трудность и сделать калибровочной унитарную группу SU(8). Такая группа содержит прямое произведение SU(5)x X 5t/(3). Первый сомножитель можно было бы отождествить с симметрией великого объединения, а второй—с симметрией поколений. Однако наибольщие надежды связываются с попытками достигнуть С. в рамках теории суперструны. [c.24]

В связи с резким различием в свойствах фермионного и бозон ного газов иногда говорят, что они подчиняются двум разным кван товым статистикам. Бозоны — статистике Бозе — Эйнштейна, а фер мионы — статистике Ферми — Дирака. Указанные статистики от личаются законом распределения частиц по квантовым состояниям Этот закон выражается формулой (21.21 ) с тем или иным знаком перед единицей в знаменателе. [c.151]

Среди предполагаемых фундаментальных симметрий отметим две, поиск доказательств существования которых интенсивно ведется. Это, во-первых, так называемое великое объединение (объединение сильных, электромагнитных и слабых взаимодействий), теория которого исходит из симметрии кварков и лептонов, слабо парушеппой при сверхвысоких энергиях (более 10 эВ) и значительно нарушенной при энергиях, доступных для эксперимента. Во-вторых, это суперсимметрия — симметрия фермионов и бозонов, которая — если она существует — могла бы быть обнаружена на ускорителях следующего поколения. [c.120]

Точное решение задачи мн. тел в квантовой, как и в классической, теории встречает чрезвычайно большие затруднения. Однако можно указать нек-рые общие св-ва симметрии, вытекающие из принципа Паули. Волн, ф-ция для систем, состоящих из нек-рого числа одинаковых (тождественных) ч-ц с полуцелым спином фермионов), явл. антисимметричной, т. е. её знак изменяется при перестановках переменных (включая внутренние) двух ч-ц. Для систем ч-ц с целым спином — бозонов такая перестановка не меняет знака волн, ф-ции, т. е. волн, ф-ция симметрична. Различие в св-вах симметрии фермионов и бозонов определяет качеств, отличие в поведении систем, состоящих из ч-ц этих двух типов, в частности их распределение по состояниям (уровням энергии), даваемое Бозе — Эйнштейна статистикой (для бозонов) или Ферми — Дирака статист икой (для фермионов). В бозе-системах в данном квант, состоянии может находиться произвольное число ч-ц, и поэтому при абс. темп-ре Г -V О (при отсутствии источников возбуждения) все бозоны будут скапливаться на низшем возможном уровне энергии. В ферми-системах [c.263]

В реальном мире С. должна быть нарушена, поскольку в природе не наблюдаются фермионы и бозоны одинаковой массы. При спонтанном нарушении симметрии с необходимостью возникает голдстоуновский фермион — спинорная ч-ца с нулевой массой [см. (1)]. [c.732]

Бозон (бозе-частица) — частица или квазичастица с нулевым или целочисленным спином. Бозон подчиняется статисти1 е Бозе — Эйнштейна (отсюда название частицы). К бозонам относятся фотоны (спин 1), гравитоны (спин 2), мезоны и бозонные резонансы, составные частицы из четного числа фермионов (частиц с полуцелым спином), например атомные ядра с четным суммарным числом протонов и нейтронов (дейтрон, ядро и т. д.), молекулы газов, а также фононы в твердом теле и в жидком Не. [c.222]

Рассмотрим теперь вопрос о возможном влиянии специфики частиц (их фермионности или бозонности ) на свойства коллектива как целого. Для проявления такой специфики необходимо, чтобы микрочастицы встречались друг с другом достаточно часто. Здесь под встречей понимается возможность попадания двух частиц в одно и то же состояние. [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...