第549章 费米-狄拉克统计!物质第六态!学界再震!这是最好的时代!

 德国,哥廷根大学。 

 洪特发现最近费米很不对劲。 

 整天眉头微皱,好像在思考什么问题。 

 最近物理系新来了一个年轻漂亮的女生,众人就跟饿狼见到绵羊一般。 

 但费米岿然不动,毫无兴趣。 

 这一天,洪特吃饭时,笑着问道: 

 “费米,难道你不喜欢梅耶?” 

 梅耶就是最近新加入玻恩研究团队的女生。 

 她目前还不是博士,而是以本科生的身份参与研究。 

 真实历史上,梅耶提出了一种数学模型,可以解释“为何特定数量的核子可以使得原子核稳定”这个问题。 

 因此,她获得了1963年的物理诺奖。 

 可以说,梅耶是妥妥的女学霸。 

 在当前这个时代,这样的女人简直是稀世珍宝。 

 那些单身已久的汉子们早都垂涎三尺了。 

 费米喝了一口汤,然后驴头不对马嘴地说道: 

 “洪哥,我问你一个问题。” 

 “既然自旋为整数的光子,它的统计规律不符合麦克斯韦-玻尔兹曼统计。” 

 “那自旋为半整数的电子呢,它是什么情况?” 

 洪特听后一愣。 

 得! 

 什么梅耶菊耶的,费米这家伙是一句也没听进去。 

 对方的脑子里只有物理,没有女人。 

 洪特见状,也就不再嬉笑。 

 通过费米提的问题,他明白原来对方最近在研究最新的玻色-布鲁斯统计。 

 量子统计可谓是最近很火的理论物理课题。 

 它打破了经典统计力学的框架和结论,是量子力学独有的统计规律。 

 洪特仔细思考了一会,说道: 

 “光子因为不符合泡利不相容原理,所以它的统计规律和传统的麦克斯韦-玻尔兹曼统计有显著不同。” 

 “但电子是实实在在的粒子,尽管它也有波动性,但从粒子角度看,当成小球也没什么问题。” 

 “目前麦克斯韦-玻尔兹曼统计应用的很好,没有什么大问题。” 

 “或许,自旋为半整数的粒子,并没有自己特殊的统计规律?” 

 洪特觉得自己的逻辑没有问题。 

 虽然麦克斯韦和玻尔兹曼统计的应用范围是原子和分子。 

 但是电子和原子、分子没有什么本质的不同,都是微观粒子,只不过大小不一样而已。 

 而电子和光子是有本质不同的。 

 电子符合泡利不相容,它不能像光子那样,在同一个位置,无限叠加。 

 因此,洪特觉得,电子的统计规律和原子分子应该是一样的,都符合麦克斯韦-玻尔兹曼分布。 

 这也是玻色的理论出来后,很少有人研究半整数自旋粒子的原因。 

 大家默认这种粒子,和原子分子的表现不会有什么大的差别。 

 研究意义不大。 

 但是费米却不这么认为。 

 “根据不确定性原理,电子的位置和动量是在随时变化之中。” 

 “它不能被简化成热学里的那种小球模型。” 

 “因此,统计大量电子的行为时,应该考虑其不确定性。” 

 哗! 

 洪特闻言一惊! 

 他忽然觉得费米说的很有道理。 

 麦克斯韦-玻尔兹曼统计描述的粒子体系是以原子为模板。 

 对于原子而言,它的不确定性效应极弱极弱。 

 所以,麦-玻统计可以近似地描述。 

 原子没有自旋的概念,但是电子、质子却有自旋。 

 这就是它们之间显著的差别。 

 费米显然是想进行更精确地统计,而且是扩展到整个自旋为半整数的微观粒子。 

 洪特兴奋地说道: 

 “费米,我觉得你的想法很好。” 

 “或许你也能像玻色那样,再提出一种新的统计规律!” 

 “可惜我是搞实验的,对于这种纯理论的课题就不擅长了。” 

 “这里面用到的数学知识,想想就觉得可怕。” 

 费米听后,微微一笑。 

 “放心吧,洪哥。” 

 “我一个人可以搞定。” 

 “况且还有玻恩教授在呢。” 

 接下来十多天,费米灵感大爆发,沉浸在研究之中。 

 “当从宏观观察,体系能量一定的时候,从微观观察,体系可能有很多种不同的分布状态。” 

 “比如A区域有3个电子,B区域有10个电子,和A区域有5个电子,B区域有8个电子,它们形成的体系宏观状态可能是一样的。”