ボース粒子
ボース粒子はボソン(Boson)とも呼ばれ、整数スピンを持つ量子力学的粒子である。つまり、波動関数をψ、i番目の粒子の座標をxiとしたとき、
のようにi番目とj番目の粒子を入れ替えても、波動関数の正負が逆転しない(i.e.パリティが正である)粒子である。そして量子力学的要請から同種粒子は互いに識別不可能であるため、
も満たされねばならない。しかし、この2つの要請は互いに同値であるため、ボーズ粒子は、1つの体系内であっても同一の量子状態をいくつもの粒子がとることを許される。この規則から導かれる熱平衡状態にある同一種のボース粒子からなる体系が従う量子統計をボース=アインシュタイン統計という。(インドの物理学者サティエンドラ・ボースの名から命名された。) また、ボーズ粒子は整数値(0,±1,±2, ... )のスピンの状態をとる。
たとえば、光の量子である光子はスピン1、π中間子はスピン0のボース粒子である。入射光を完全に吸収する物体である黒体からの光の輻射の振動数分布はボース=アインシュタイン統計に支配される。また、凝縮物質の物理に現れるフォノンやマグノンのような準粒子もボース=アインシュタイン統計に従う。
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