The Pauli exclusion principle and the problems of its theoretical substantiation
I.G. Kaplan
ПРИНЦИП ЗАПРЕТА ПАУЛИ И ПРОБЛЕМЫ ЕГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯОбсуждается современное состояние принципа запрета Паули (ПП).ПП можно рассматривать с двух точек зрения.С одной стороны, утверждается, что частицы с полуцелым спином (фермионы) описываются антисимметричными волновыми функциями, а частицы с целым спином (бозоны) -симметричными волновыми функциями.Это так называемый спин-статистический аспект (SSC).Физические причины существования SSC до сих пор неизвестны.С другой стороны, согласно ПП, симметрия перестановок полных волновых функций может быть только двух типов: симметричная или антисимметричная, оба типа принадлежат одномерным представлениям группы перестановок, все другие типы симметрии перестановок запрещены, тогда как решение уравнения Шредингера может иметь любую симметрию перестановок.Показано, что в некоторых учебниках по квантовой механике доказательство того, что могут существовать только симметричные и антисимметричные состояния, неверно.Однако сценарии, в которых допускается произвольная симметрия перестановок (вырожденные состояния перестановок), приводят к противоречиям с понятиями идентичности частиц и их независимости.Таким образом, существование в нашей природе частиц только в невырожденных состояниях перестановок (симметричных и антисимметричных) не является случайным, и так называемый постулат симметризации не следует рассматривать как постулат, поскольку все другие варианты симметрии для полной волновой функции могут быть не реализованы.Из этого следует важный вывод: мы не можем ожидать, что в будущем могут быть обнаружены некоторые неизвестные элементарные частицы, которые не являются фермионами или бозонами.
Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii Fizika•Aug 1, 2020•0 citations