全同性原理英文解釋翻譯、全同性原理的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 identity principle(of microparticles)

分詞翻譯：

全的英語翻譯：

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

同性的英語翻譯：

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

原理的英語翻譯：

elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【醫】 mechanism; principle; rationale
【經】 ground work; principle

專業解析

全同性原理（Principle of Identical Particles）是量子力學中的核心概念之一，指在微觀尺度下，同一種類的基本粒子（如電子、光子等）具有完全相同的物理屬性（質量、電荷、自旋等），且無法通過任何實驗手段區分其個體差異。這一原理最早由沃爾夫岡·泡利在1925年通過泡利不相容原理的提出而系統化，後經狄拉克等學者完善為現代量子統計的理論基礎。

從數學角度，全同性原理要求多粒子系統的波函數在交換任意兩個全同粒子時具有特定的對稱性：

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

式中正號對應玻色子（遵循玻色-愛因斯坦統計），負號對應費米子（遵循費米-狄拉克統計）。該對稱性直接導緻了量子統計與經典統計的本質區别。

在應用層面，全同性原理解釋了：

元素周期律的深層機制（如電子排布遵循泡利不相容原理）
超流體與超導現象（玻色子凝聚态）
半導體能帶結構的形成（費米面附近的電子分布）

權威文獻中，費曼在《費曼物理學講義》第三卷用實驗思想論證了全同粒子的不可區分性：假設兩個電子被交換位置，所有可觀測物理量（包括幹涉圖樣）必須保持不變。這種嚴格的對稱性約束是經典物理所不具備的特征。

（注：因平台限制，實際引用來源采用學術出版物标注規範，具體參考文獻可延伸查閱：1. Dirac P.A.M. 《量子力學原理》牛津大學出版社；2. Pauli W. 《論量子力學中的排他原理》；3. Feynman R.P. 《費曼物理學講義》；4. Anderson P.W. 《凝聚态物理基本概念》；5. Griffiths D.J. 《量子力學導論》）

網絡擴展解釋

全同性原理是量子力學中的基本概念，主要描述全同粒子體系的特殊性質。以下為詳細解釋：

一、定義與核心内容

全同性原理指出：由内禀屬性（質量、電荷、自旋等）完全相同的全同粒子組成的系統中，交換任意兩個粒子不會改變體系的物理狀态。例如，兩個電子互換位置後，系統的觀測結果（如能量、概率分布）保持不變。

二、核心要點

不可區分性
經典力學中可通過軌迹區分粒子，但量子力學中粒子以波函數描述，當波包重疊時無法追蹤單個粒子。例如，兩個電子的波函數重疊後，無法判斷“哪個是哪個”。
波函數的對稱性
全同粒子體系的波函數需滿足交換對稱性：
- 玻色子（如光子）：波函數對稱，即 $psi(vec{r_1},vec{r_2}) = psi(vec{r_2},vec{r_1})$，服從玻色-愛因斯坦統計。
- 費米子（如電子）：波函數反對稱，即 $psi(vec{r_1},vec{r_2}) = -psi(vec{r_2},vec{r_1})$，服從費米-狄拉克統計。
統計性與自旋的關系
玻色子具有整數自旋（如自旋1的光子），費米子具有半整數自旋（如自旋1/2的電子）。

三、與泡利不相容原理的關系

全同性原理是更基礎的概念，而泡利不相容原理是費米子波函數反對稱性的直接推論。例如，兩個電子無法占據同一量子态（如原子中的同一軌道），否則波函數會坍縮為零。

四、應用與意義

散射實驗：全同粒子散射的觀測結果與非全同粒子不同，需考慮交換對稱性對概率分布的影響。
凝聚态物理：玻色子的對稱性導緻玻色-愛因斯坦凝聚，費米子的反對稱性形成金屬中的電子簡并壓。
化學元素周期表：泡利原理解釋了電子排布規律，進而影響元素化學性質。

五、擴展說明

全同粒子不僅包括基本粒子（如電子），也涵蓋複合粒子（如原子、分子），隻要其内禀屬性完全相同。例如，兩個氫-1原子若處于相同量子态，也可視為全同粒子。