Quando descrevemos objetos do macromundo, comumente usamos palavras como "idêntico" ou igual". Poderíamos dizer, por exemplo, que dois celulares do mesmo modelo são os mesmos. O problema é que nāo existem dois objetos do macromundo que sejam "os mesmos". Há pelo menos uma pequena diferença entre dois objetos do macromundo. Com os celulares mencionados, a diferença não é visível de primeira, uma vez que ela existe em nível molecular. Além disso, é sempre possível diferenciar os celulares marcando eles (por exemplo, pintando um de vermelho e o outro de azul).
No micromundo, porém, as palavras "identico" e "indistinguível" tem um significado completamente diferente. Quaisquer dois elétrons (prótons, fótons e etc.) são absolutamente iguais e não há nenhuma forma de diferenciá-los. Não se pode marcar um dos elétrons para diferenciá-lo (é simplesmente impossível pintar elétrons, uma vez que cores não tem significado no micromundo). Assim, não faz sentido se referir a dois elétrons como "o primeiro elétron" e "o segundo elétron', uma vez que não há forma de dizer qual é qual.
Consideremos duas partículas idênticas, uma delas descrita pela função de onda Ψ (1), e a outra descrita pela função de onda Ψ (2):
Poderíamos descrever essas duas partículas por uma função de onda combinada, que é a combinação de duas funções de onda originais Ψ (1) e Ψ (2). Essa função de onda teria a forma Ψ (1,2) = Ψ (1) Ψ (2):
Mas o que acontece se trocarmos as partículas (ou seja, a partícula que estava originalmente ligada a função de onda Ψ (1) agora está ligada a função de onda Ψ (2) e vice-versa) e descrevermos elas por uma função de onda combinada na forma Ψ (2,1) = Ψ (1) Ψ (2)? As partículas são indistinguíveis, então não deveríamos ser capazes de notar nenhuma diferença depois da troca e o sistema deveria parecer exatamente o mesmo de antes da troca. Isso só pode ser alcançado se a função de onda Ψ (1,2), que descreve o sistema antes da troca, é idêntica a função de onda Ψ (2,1), que descreve o sistema depois da troca, assim:
Em alguns casos, no entanto, pode acontecer de a função de onda mudar seu sinal depois da troca. No caso de isso acontecer, a função de onda é considerada antissimétrica. Se o sinal permanece o mesmo, a função de onda é simétrica. Bósons são descritos por funções de onda simétricas, funções de onda antissimétrica são típicas de férmions.
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Quantum
Non-FictionVocê sabia que existe um mundo onde os objetos podem estar em milhares de lugares ao mesmo tempo? Onde você não pode medir a posição exata de um objeto, não importa o quanto você tente? Onde objetos localizados em extremidades opostas do universo po...