suhao233 suhao233
退吧,但没完全退
关注数: 10 粉丝数: 373 发帖数: 27,624 关注贴吧数: 13
[破事水]关于复合粒子的玻色/费米性 问题来源于之前多光子占据同一个模式的帖子(其实并不是什么问题,而是我对思路的一个梳理)一、先来看为什么费米子无法占据同一模式 为了使全同粒子交换后概率幅不变,故必有交换对称或者交换反对称,前者对应玻色子后者对应费米子。 交换反对称:{b†(x1),b†(x2)}=b†(x1)b†(x2)+b†(x2)b†(x1)=0 当生成了2个同处于∫ψ(x1)b†(x1)dx1状态下的费米子时,整体的波函数为: (∫ψ(x1)b†(x1)dx1)(∫ψ(x2)b†(x2)dx2) =∫∫dx1dx2(ψ(x1)ψ(x2)b†(x1)b†(x2)) =∫∫(x1>x2)dx1dx2(ψ(x1)ψ(x2)(b†(x1)b†(x2)+b†(x2)b†(x1)))=0 这个结果其实是显然的,因为如果定义B†=∫dx1*ψ(x1)b†(x1),B†同样是该费米子的生成算符,有{B,B}=2B^2=0. 二、当有2个费米子b†,c†组合成一个复合粒子,比如氢原子,由于这两个粒子始终绑定在一起,原子核出现在哪核外电子就出现在哪,因此两者的位置处于纠缠的状态,氢原子的波函数即为∫ψ(x1)b†(x1)c†(x1)dx1。 当生成了2个氢原子时,整体的波函数为: (∫ψ(x1)b†(x1)c†(x1)dx1)(∫ψ(x2)b†(x2)c†(x2)dx2) =∫∫dx1dx2(ψ(x1)ψ(x2)b†(x1)b†(x2)c†(x1)c†(x2)) =∫∫(x1>x2)dx1dx2(ψ(x1)ψ(x2)(b†(x1)c†(x1)b†(x2)c†(x2)+b†(x2)c†(x2)b†(x1)c†(x1))) =∫∫(x1>x2)dx1dx2*ψ(x1)ψ(x2)*2b†(x1)c†(x1)b†(x2)c†(x2) 可见整体波函数并不会相消,由于b†(x1)c†(x1)b†(x2)c†(x2)+b†(x2)c†(x2)b†(x1)c†(x1)中交换了2个反对称算符,整体表现等同于交换对称的玻色子,可令A†|n,n>=√(n+1)|n+1,n+1>∝b†c†,可为氢原子的生成算符,满足交换对称性。 三、如果进一步对2中刨根问底:“单看氢原子中的电子,2个电子是不是占据了同一态?” 这点其实就是我发这一贴的动机,稍微困扰了我一下但很快就相通了,对于 ∫ψ(x1)b†(x1)c†(x1)dx1这样的纠缠态,忽略掉两者之一也就是求迹操作,剩下的一方即处在混合态中而非某一特定的量子态(纯态),自然也不存在2个电子占据同一状态的说法。密度算子只能在x1==x2处相消,相当于在R^2处扣掉了一条对角线。 四、适用范围。 上述过程的背景是所有粒子在同一个H0下运动,粒子与粒子之间无相互作用。对于有相互作用的实际情况,应当比较<H相互作用>与<H0>,如前者远小于后者这可将前者视为微扰,在上述基本图像上做小修正。而<H相互作用>正比于N^2,而H0只正比于N,因此当粒子数密度较大时该近似失效。 五、关于费米/玻色和自旋。 以下说法等价: 1.粒子是费米子/玻色子 2.粒子交换反对称/对称(遵循费米-狄拉克统计/玻色-爱因斯坦统计) 3.粒子总自旋为半整数/整数(角动量耦合法则:L1⊕L2->|L1-L2|,...,L1+L2) 4.该复合粒子包含了奇数个/偶数个费米子。 对于3(自旋统计定理),其实我了解的不是很完整,只知道对自旋0,1的场(标量场、电磁场)用对易关系、对自旋1/2的场(狄拉克)用反对易关系可以完成正则量子化,而反过来则不能,会导致负能态(甚至负模态)、破坏因果等严重错误([Peskin] An Introduction to Quantum Field Theory)。虽然知道这就只是一种尝试(猜解),但是只有盖然没有必然的推导让我有点难受。日后有空也许会去调研一下有没有必然性的证明补在这里。
平猴行为分析 之前潼关跟我对线到4点,我睡觉起来后发现6点10点还有回复,实在感觉奇怪。于是做了一个爬虫爬了地评论吧最近4000+个主题来对平迷们的行为进行分析。 先是全时段分析。潼关发言天数366,平均每天发33帖。短酱发言天数476,平均每天发9帖。 除了潼关巨能水之外并不能看出什么,接下来对同小时每天求和看看。(随机选择了两位幸运观众)可以看到潼关和短酱全天都有非零的发帖量(有周期作息时间的人一般总有一段时间完全为0),但很可惜凌晨时段的平均发帖量不够大,个人认为不足以作为机器人的石锤。 接下来分析一下吧宠发帖间隔分布。可以,>=2分钟后就一很完美的指数线,发帖平均时间<2分钟,也看不出异常,倒是短酱发言更快,毕竟一直复读差不多的话肯定发言快。结论:未发现潼关是机器人的石锤,不过发现潼关作息十分不规律,睡眠时间很少,从6点睡到11点、从23点睡到5点在起来发帖的情况都有,很多时间凌晨的发帖间隔<6小时(还有2021-04-23、2021-06-19<4小时的,当然也有可能患有失眠,睡几个小时起来发几贴继续睡),短酱也有类似的问题,可惜他不想潼关一样发帖能够覆盖全天(几乎每小时都在发帖不睡觉),不太好分析,作罢。当然这也不是说可以证明潼关短酱不是机器人,毕竟只要制作者限制好发帖时间与速度就不能从这方面判断一个人是不是机器人。如果真的是机器人我只能说你赢了,拖着我到4点不睡觉,以后再也不鸟民科和宗教分子等的人士了。
1 下一页