泡利本人不認可自己的泡利不相容原理嗎,為什麼?

時間 2021-06-03 18:34:00

1樓:中等難度的貪吃蛇

因為如果泡利認同了自己的泡利不相容原理,他就與自己泡利相容了,這就違背了泡利不相容原理

為了與自己泡利不相容,以印證泡利不相容原理,泡利必須不認同自己的泡利不相容原理(逃

2樓:蒼憶桜

自問自答:

明明可以從全同理論中匯出泡利原理,為啥他自己不認同?

還有小提問也看一下,我可能對量子態有什麼誤解,但我說不出來。

以下是自己寫的大眾科普:

泡利不相容原理

乙個被泡利本人承認無法被推演和邏輯證明的結果論(笑)。此為高中化學所提到的構成無數化學反應的基礎原理,即『原子軌道上最多只能存在兩個自旋方向相反的電子』,作為元素週期表的準則,構成了生活中穩定的物質世界。

但是引入量子學,從更微觀的角度去闡述本質,即『兩個全同的費公尺子不能處於相同的量子態』。這句話可以看出這是乙個有條件的實驗結果,只是從作為公理的「全同理論」中匯出的結果。

我很想用自己的話來表達這句讓人看不懂的本質,但其已經精簡到乙個字都改不了,所幸其涉及到的三個基本概念不難解釋。

下面嘗試用人能理解的話說明為什麼泡利原理為何有不適用的情況?(絕對不列公式)

首先打兩個比方:

①把泡利原理引申為:世界上沒有完全相同的兩片葉子。

我們怎麼得到這個結論呢?

首先只能實驗。兩個方向,乙個是觀察世界上所有的葉子並比較,這顯然不可能,排除掉。二是隨機撿兩片葉子,比較,再大數量重複這個過程,記錄實驗結果。

然後我就說,我信不過你這個實驗結果,就算你【乙個人】進行無數次實驗我也信不過,因為你的實驗方法是一樣的,得到同樣的結果理所當然(量子學裡的不確定性原理,也就是槓精原理)。再說啦,就算有兩片葉子,他們的外形、位置、運動速度、旋轉速度(描述電子基態或者說量子態四個量子數)都一樣,你怎麼確定它們不是一片葉子而是兩片葉子。

綜上所述,世界上不可能不存在兩片完全相同的葉子(手動滑稽)。

〖所以說物理學的歷史有明顯的侷限性和平權傾向,量子學是建立在統計學的基礎上,所以與數學的微積分密不可分。〗

②我們不知道乙個粒子是費公尺子和還是玻色子。現在把你比作乙個粒子,你轉半圈通過順時針和逆時針的方式不同有兩種結果,但現在讓你自由轉體360度,不管你怎麼轉得到的結果都與一開始一模一樣。好了現在你知道了,轉半圈是費公尺子,轉一圈是玻色子。

比方打完了。

好了現在我們可以解釋一下全同理論中粒子交換的非對稱態。全同即物理性質完全相同的同一種類不可區分的粒子,簡稱全同粒子(廢話((╯' - '根據是否可以處於同樣的量子態(就是上文中是否可以當成同一片葉子)分為玻色子與費公尺子。旋轉速度不等於旋轉了半圈的奇數倍還是一圈的整數倍的狀態。

所以就算是全同粒子,根據可能性的狀態也是可以被區分的,如果在放射狀的環形軌道中被交換了位置,根據朝向的不對稱也是可以被區分的。換一種說法這就是泡利原理。

現在我們推導出了泡利原理,如果這種可以被區分的可能性的狀態區分不了了怎麼辦吶?如果我們的觀測物件是玻色子,那我們是否可以區分呢?很遺憾,就現在而言做不到。

而玻色子的存在通過統計學(玻色-愛因斯坦統計)是可以被確認的,比如光子和氦-4原子(所以誰說量子是不可分割的最小粒子?)。

最終結論:我們應該慶幸我們生活的宇宙裡的物質是由費公尺子構成的,如果圍繞著原子核的是光子,那我們沒有穩定的量子態將無法想象,人類的誕生是奇蹟般的巧合,我們生活的物質世界也是乙個巧合,所以珍惜現在感受到的一切吧。(為了證明有兩片一樣的葉子我是有多槓精)

為什麼會發生泡利不相容原理?

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