自旋與統計的關係

自旋與統計的關係

一個多粒子系統，當粒子的德布羅意波長與粒子間的距離可以比較，甚至比粒子間的距離還要大時，系統遵從量子統計的規律。有兩種量子統計法:玻色-愛因斯坦統計和費密-狄喇克統計,分別簡稱為玻色統計和費密統計。

在定域的相對論性量子場論(見量子統計法)中，由微觀因果性或能量子定性要求，可以證明自旋量子數為整數的全同粒子系統的波函式必須是對稱的；自旋量子數為半整數的全同粒子系統的波函式必須是反對稱的。由此推知，自旋量子數為整數的粒子服從玻色統計，稱玻色子；自旋量子數為半整數的粒子服從費密統計，稱費密子。就是自旋-統計定理。當粒子的德布羅意波長比粒子間的距離小得多時，兩種統計的差別趨於消失，兩者都與經典統計力學的結果相一致。