Quantum Statistics

释义 Definition

量子统计（quantum statistics）：研究大量量子粒子在热平衡或统计意义下如何分布与占据能级的理论框架。它主要包括两类：

• 玻色-爱因斯坦统计（适用于玻色子，如光子、氦-4 原子在某些情况下）
• 费米-狄拉克统计（适用于费米子，如电子、质子、中子）
  与经典统计相比，量子统计的关键在于不可分辨性与泡利不相容原理（对费米子）等量子规则。

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈkwɑːn.təm stəˈtɪs.tɪks/

例句 Examples

Quantum statistics explains why electrons cannot all fall into the same energy level.
量子统计解释了为什么电子不能都落在同一个能级上。

In quantum statistics, the average occupation number depends on whether the particles are bosons or fermions, leading to Bose–Einstein condensation or electron degeneracy pressure.
在量子统计中，平均占据数取决于粒子是玻色子还是费米子，从而导致玻色-爱因斯坦凝聚或电子简并压等现象。

词源 Etymology

quantum 源自拉丁语 quantum（“多少、量”），在物理学中指能量等物理量的最小离散单位（量子）；statistics 来自“统计/统计学”的概念。二者组合成 quantum statistics，强调“遵循量子规律的统计描述”，尤其用于多粒子体系的能级占据与宏观性质推导。

相关词 Related Words

• Bose–Einstein Statistics
• Fermi–Dirac Statistics
• Statistical Mechanics
• Quantum Mechanics
• Partition Function
• Degeneracy
• Indistinguishable
• Pauli Exclusion Principle

文学与经典著作 Literary & Notable Works

• R. P. Feynman，《The Feynman Lectures on Physics》（《费曼物理学讲义》）——在讨论量子行为与多粒子体系时涉及量子统计思想。
• L. D. Landau & E. M. Lifshitz，《Statistical Physics》（《统计物理》）——系统讲解玻色与费米体系的量子统计。
• Kerson Huang，《Statistical Mechanics》（《统计力学》）——包含量子统计及其在凝聚态与气体模型中的应用。
• Paul A. M. Dirac，《The Principles of Quantum Mechanics》（《量子力学原理》）——与费米子、不可分辨性等相关内容为量子统计奠定基础。