所谓全同粒子就是质量、电荷、自旋等内在性质完全相同的粒子。在宏观世界中，可能不存在完全一模一样的东西，即使看起来一模一样，它们也是可以被区分的。因为根据经典力学，即使两个粒子全同，它们运动的轨道也不会相同。因此，我们可以追踪它们不同的轨道而区分它们。但是，在符合量子力学规律的微观世界里，粒子遵循测不准原理，没有固定的轨道，因而无法将它们区分开来。量子力学中，有两种类型的全同粒子：玻色子和费米子。分别以玻色和费米两位物理学家而命名。它们分别服从玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计规律

所谓全同粒子就是质量、电荷、自旋等内在性质完全相同的粒子。在宏观世界中，可能不存在完全一模一样的东西，即使看起来一模一样，它们也是可以被区分的。因为根据经典力学，即使两个粒子全同，它们运动的轨道也不会相同。因此，我们可以追踪它们不同的轨道而区分它们。但是，在符合量子力学规律的微观世界里，粒子遵循测不准原理，没有固定的轨道，因而无法将它们区分开来。量子力学中，有两种类型的全同粒子：玻色子和费米子。分别以玻色和费米两位物理学家而命名。它们分别服从玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计规律

我不明白，什么叫“掷两枚硬币，‘正正’概率为三分之一”的那种错误呀？另外，两个粒子可区分或不可区分，会影响概率的计算吗？”

 

“当然会影响啊。”罗德说。

 

你先看在现实生活中计算概率的情况。如果我们掷两枚硬币，因为每个硬币都有正反两面，所有可能的实验结果就有四种情况：正正、正反、反正、反反。如果我们假设每种情形发生的几率都一样，那么，得到每种情况的可能性，各是四分之一。

 

现在，想象我们的两枚硬币变成了量子硬币。也就是说，它们完全一模一样，而且不可区分。既然不可区分，‘正反’和‘反正’就是一样的，所以，所有可能发生的情形就只有“正正”“反反”“正反”三种情形。

 

这时，如果我们仍然假设三种可能性中每种情形发生的几率是一样的（尽管这好像不太符合我们的日常经验，但不要忘记，我们考虑的是‘量子硬币’！），我们便会得出“每种情况的可能性，都是三分之一”的结论。这个例子就说明了，多个“一模一样、无法区分”的物体，与多个‘可以区分’的物体，所遵循的统计规律是不一样的。

我还想急于知道与今年诺贝尔物理奖有关的“玻色-爱因斯坦凝聚”是怎么回事，可罗德说那有点太专业了。不过，可以如此稍加理解……

 

因为玻色子喜欢大家同居一室，大家都拼命挤到能量最低的状态。比如，光就是一种玻色子，因此，许多光子可以处于相同的能级，所以，我们才得到了激光这种超强度的光束。“玻色–爱因斯坦凝聚”就是原子在冷却到绝对零度附近时所呈现出的一种特别物态……

 

我脑袋中又闪出一个笨问题：“光子是玻色子，电子是费米子，原子是玻色子还是费米子啊？”

 

啊，刚才没说太清楚。原子是复合粒子，情况要复杂一点。对复合粒子来说，如果由奇数个费米子构成，则为费米子；由偶数个费米子构成，则为波色子。如为波色子的原子，在一定的条件下，降低温度到接近绝对零度，所有玻色子像是突然‘凝聚’在一起，那时会产生一些平常物质中观察不到的‘超流体’有趣性质，这就是“玻色-爱因斯坦凝聚”。通过对“玻色-爱因斯坦凝聚”的深入研究，有可能实现‘原子激光’之类的前景诱人的新突破。