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吉布斯佯谬与全同粒子的可区分性

统计力学 2015-05-20 v2

摘要

全同经典粒子是可区分的。这种可区分性影响了一个宏观态在微观层面上可以实现的方式数 W,并根据关系式 S = k ln W 导出了熵的非广延表达式。这个结果通常被认为是不正确的,因为它与热力学不一致。有时人们从这种不一致性得出结论,认为全同粒子归根结底是根本不可区分的;甚至认为量子力学对于理解这一点是不可或缺的。相比之下,我们认为,可区分粒子的经典统计以及由此产生的非广延熵函数从理论和实验角度来看都是完全可以接受的。通过考虑到统计力学中的熵概念与热力学中的熵概念并不完全相同,可以消除与热力学的不一致性。我们观察到,即使是全同量子粒子在某些情况下也是可区分的,并得出结论:量子力学与吉布斯佯谬无关。

关键词

引用

@article{arxiv.1012.4111,
  title  = {The Gibbs Paradox and the Distinguishability of Identical Particles},
  author = {Marijn A. M. Versteegh and Dennis Dieks},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1012.4111},
  year   = {2015}
}

备注

15 pages