全同性原理英文解释翻译、全同性原理的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 identity principle(of microparticles)

分词翻译：

全的英语翻译：

complete; entirely; full; whole
【医】 pan-; pant-; panto-

同性的英语翻译：

of the same nature; of the same sex
【电】 homogeneity

原理的英语翻译：

elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【医】 mechanism; principle; rationale
【经】 ground work; principle

专业解析

全同性原理（Principle of Identical Particles）是量子力学中的核心概念之一，指在微观尺度下，同一种类的基本粒子（如电子、光子等）具有完全相同的物理属性（质量、电荷、自旋等），且无法通过任何实验手段区分其个体差异。这一原理最早由沃尔夫冈·泡利在1925年通过泡利不相容原理的提出而系统化，后经狄拉克等学者完善为现代量子统计的理论基础。

从数学角度，全同性原理要求多粒子系统的波函数在交换任意两个全同粒子时具有特定的对称性：

$$ psi(cdots, boldsymbol{r}_i, cdots, boldsymbol{r}_j, cdots) = pm psi(cdots, boldsymbol{r}_j, cdots, boldsymbol{r}_i, cdots) $$

式中正号对应玻色子（遵循玻色-爱因斯坦统计），负号对应费米子（遵循费米-狄拉克统计）。该对称性直接导致了量子统计与经典统计的本质区别。

在应用层面，全同性原理解释了：

元素周期律的深层机制（如电子排布遵循泡利不相容原理）
超流体与超导现象（玻色子凝聚态）
半导体能带结构的形成（费米面附近的电子分布）

权威文献中，费曼在《费曼物理学讲义》第三卷用实验思想论证了全同粒子的不可区分性：假设两个电子被交换位置，所有可观测物理量（包括干涉图样）必须保持不变。这种严格的对称性约束是经典物理所不具备的特征。

（注：因平台限制，实际引用来源采用学术出版物标注规范，具体参考文献可延伸查阅：1. Dirac P.A.M. 《量子力学原理》牛津大学出版社；2. Pauli W. 《论量子力学中的排他原理》；3. Feynman R.P. 《费曼物理学讲义》；4. Anderson P.W. 《凝聚态物理基本概念》；5. Griffiths D.J. 《量子力学导论》）

网络扩展解释

全同性原理是量子力学中的基本概念，主要描述全同粒子体系的特殊性质。以下为详细解释：

一、定义与核心内容

全同性原理指出：由内禀属性（质量、电荷、自旋等）完全相同的全同粒子组成的系统中，交换任意两个粒子不会改变体系的物理状态。例如，两个电子互换位置后，系统的观测结果（如能量、概率分布）保持不变。

二、核心要点

不可区分性
经典力学中可通过轨迹区分粒子，但量子力学中粒子以波函数描述，当波包重叠时无法追踪单个粒子。例如，两个电子的波函数重叠后，无法判断“哪个是哪个”。
波函数的对称性
全同粒子体系的波函数需满足交换对称性：
- 玻色子（如光子）：波函数对称，即 $psi(vec{r_1},vec{r_2}) = psi(vec{r_2},vec{r_1})$，服从玻色-爱因斯坦统计。
- 费米子（如电子）：波函数反对称，即 $psi(vec{r_1},vec{r_2}) = -psi(vec{r_2},vec{r_1})$，服从费米-狄拉克统计。
统计性与自旋的关系
玻色子具有整数自旋（如自旋1的光子），费米子具有半整数自旋（如自旋1/2的电子）。

三、与泡利不相容原理的关系

全同性原理是更基础的概念，而泡利不相容原理是费米子波函数反对称性的直接推论。例如，两个电子无法占据同一量子态（如原子中的同一轨道），否则波函数会坍缩为零。

四、应用与意义

散射实验：全同粒子散射的观测结果与非全同粒子不同，需考虑交换对称性对概率分布的影响。
凝聚态物理：玻色子的对称性导致玻色-爱因斯坦凝聚，费米子的反对称性形成金属中的电子简并压。
化学元素周期表：泡利原理解释了电子排布规律，进而影响元素化学性质。

五、扩展说明

全同粒子不仅包括基本粒子（如电子），也涵盖复合粒子（如原子、分子），只要其内禀属性完全相同。例如，两个氢-1原子若处于相同量子态，也可视为全同粒子。