¿Qué se entiende por el término "partícula de estado"

Question

En mucho de la mecánica cuántica notas de la conferencia que he leído, el autor introduce la noción de lo que se denomina una sola partícula de estado cuando se habla de la no-interacción (o la interacción débil) de partículas, pero ninguno que he leído hasta ahora de dar una explicación explícita en cuanto a qué es exactamente el significado de este término.

Es lo que significaba que, en principio, cada estado individual que constituye un multi-sistema de partículas puede ser ocupado por una sola partícula (a diferencia de los enredados estado, donde es imposible "separado de" las partículas), de tal manera que el estado, como un todo, puede ser de-construidos en un conjunto de sub-estados que contienen sólo una partícula de cada uno, y cada uno se describe por su propio Hamilton?

Lo siento a pasear, estoy un poco confundido sobre el tema, en particular en lo que sé que más de una partícula puede ocupar una sola partícula de estado (es el punto aquí que las partículas todavía puede ser atribuido a sus propias funciones de onda, y se da la circunstancia de que cada una de estas funciones de onda describe en el mismo estado?).

Answer 1

Muchas de las partículas wavefunctions generalmente son terriblemente complicado objetos. Una forma de conseguir una manija en ellos es descomponerlos en partes simples, comprender las partes y, a continuación, poner de nuevo juntos de nuevo. Hacemos esto mediante la construcción del espacio de muchas partículas wavefunctions como un producto tensor de espacio o de un espacio de Fock.

Una manera obvia de descomponer un sistema de partículas es tratar de considerar lo que cada partícula está haciendo de forma individual. Obviamente habrá emergente efectos en el sistema de muchos cuerpos debido a la interferencia que no estaban presentes al considerar solamente una partícula y para la interacción fuerte de los sistemas de este desglose no puede ser posible, pero a menudo es el único método que tenemos.

Así que la única partícula estados son los estados que en sus propias describir una partícula y de las cuales se construye la totalidad del espacio como un producto tensor espacio (es decir, el producto tensor de la partícula de los estados y de las combinaciones lineales de los mismos) o espacio de Fock.

Answer 2

Una sola partícula de estado es un estado correspondiente a una partícula en el aislamiento. En débilmente-la interacción de la traducción-invariantes de sistemas, por ejemplo, un instrumento particularmente útil conjunto de una sola partícula de los estados son el plano de onda de los estados $\lvert \mathbf{k}\rangle$, correspondiente a una sola partícula con un plano de onda función de onda $\langle \mathbf{x} \rvert \mathbf{k}\rangle \propto \mathrm{e}^{\mathrm{i}\mathbf{k}\cdot\mathbf{x}}$. Ahora, si uno considera que las dos partículas distinguibles, es posible que ambos ocupan el mismo de una sola partícula del estado, en cuyo caso habría que escribir las dos partículas estado como $\lvert \mathbf{k}\rangle \lvert \mathbf{k}\rangle$, lo que significa realmente el producto tensor $\lvert \mathbf{k}\rangle \otimes\lvert \mathbf{k}\rangle$. Tal tensor de productos de una sola partícula de estados forman una base completa para las dos partículas en el espacio de Hilbert, de modo que el más general de dos partículas (partículas distinguibles) puede ser escrita $$\lvert \psi_2\rangle = \sum_{\mathbf{k}_1,\mathbf{k}_2} a(\mathbf{k}_1,\mathbf{k}_2) \lvert \mathbf{k}_1\rangle \lvert \mathbf{k}_2\rangle,$$ donde los coeficientes $a(\mathbf{k}_1,\mathbf{k}_2) $ son de las amplitudes de probabilidad de encontrar la partícula 1 con wavevector $\mathbf{k}_1$ y la partícula 2 con wavevector $\mathbf{k}_2$. Tenga en cuenta que esta forma general incluye a todos los estados enredados, donde no es posible escribir una función de onda que describe la partícula 1 o 2 solo.

Esto se generaliza de forma directa a $N$-sistemas de partículas. Una base para la $N$-partícula espacio de Hilbert es dada por un $N$veces tensor producto de una sola partícula de los estados. Estas partículas individuales de los estados no tienen que ser ondas planas, que podría ser lo que usted desea. Cuando se considere la posibilidad de partículas indistinguibles, también tienes que tener en cuenta la bosonic (fermionic) de exchange (anti-)la simetría. Esto se puede lograr mediante la inclusión de sólo (anti-)symmetrised combinaciones de una sola partícula de los estados en virtud de lo establecido.

Answer 3

En la física de la estructura nuclear, por el término de una sola partícula estado generalmente se entiende una excitación, que puede atribuirse principalmente a un protón o un neutrón que se subieron a un mayor de la órbita. Contrario a excitaciones colectivas o colectiva del estado, que es una emocionada nivel, que muchos de los nucleones participar en.