ارتباطات بوز آينشتاين والجسيمات المتطابقة

اقرأ في هذا المقال


طالما أن عدد جسيمات النظام الكمي ثابت، يمكن وصف النظام بوظيفة موجية، والتي تحتوي على جميع المعلومات حول حالة هذا النظام، وهذا هو أول نهج كمي وتاريخيًا تم اشتقاق ارتباطات بوز-آينشتاين وفيرمي-ديراك من خلال شكليات الدالة الموجية.

ارتباطات بوز آينشتاين والجسيمات المتطابقة

  • في فيزياء الطاقة العالية يواجه المرء عمليات يتم فيها إنتاج الجسيمات وامتصاصها، وهذا يتطلب نهجًا نظريًا مجالًا أكثر عمومية يسمى التكمية الثانية، وهذا هو النهج الذي تستند إليه البصريات الكمومية، ومن خلال هذا النهج الأكثر عمومية فقط يمكن تفسير أو اكتشاف التماسك الإحصائي الكمي والليزر والمكثفات.
  • تم اكتشاف ظاهرة أخرى أكثر حداثة من خلال هذا النهج وهي علاقة بوز-آينشتاين بين الجسيمات والجسيمات المضادة.
  • تكون وظيفة الموجة لجسيمين متطابقين متماثلة أو غير متماثلة فيما يتعلق بتقليب الجسيمين، اعتمادًا على ما إذا كان المرء يعتبر بوزونات متطابقة أو فرميونات متطابقة.
  • بالنسبة للجسيمات غير المتطابقة، لا يوجد تناظر تبادلي، ووفقًا لشكلية الدالة الموجية، يجب ألا يكون هناك ارتباط بين هذه الجسيمات بين هذه الجسيمات، وهذا ينطبق بشكل خاص على زوج من الجسيمات المكونة من بيون موجب وسالب.
  • فإذا أخذ المرء في الاعتبار إمكانية وجود بيون موجب وسالب مرتبطين فعليًا بمعنى أنهما يمكنهما الإبادة والتحويل إلى زوج من بيونات محايدة أو فوتونين، أي زوج من الجسيمات المتطابقة، حيث سيتم مواجهة وضعًا أكثر تعقيدًا، والتي يجب معالجتها ضمن نهج التكميم الثاني.
  • هذا يؤدي، إلى نوع جديد من ارتباطات بوز-آينشتاين، أي بين البيون الموجب والسالب، وإن كان أضعف بكثير من الارتباط بين اثنين موجبين أو سالبين.
  • من ناحية أخرى، لا يوجد مثل هذا الارتباط بين بيون مشحون ومتعادل، فبالنسبة للباون الإيجابي والسلبي بشكل فضفاض، فإن ذلك أقل تفاوتًا من الرائد الموجب والحيادي.
  • وبالمثل، فإن (BEC) بين اثنين من البايونات المحايدة أقوى إلى حد ما من تلك الموجودة بين اثنين من البوينات المشحونة بشكل متماثل، وبعبارة أخرى، يكون البيونان المحايدان أكثر تماثلًا من البيونين السلبيين الموجبين.

المصدر: Fundamentals and New Frontiers of Bose-Einstein Condensation، Masahito Ueda‏Lectures on Statistical Mechanics، M. G. Bowler‏Sixty-Two Years of Uncertainty: Historical, Philosophical, and Physical، Arthur I. Miller‏Einstein's Physics: Atoms, Quanta, and Relativity - Derived, Explained, and، Ta-Pei Cheng‏


شارك المقالة: