Принцип тождественности

При́нцип тожде́ственности, фундаментальный принцип квантовой механики, согласно которому состояние системы не меняется при перестановке тождественных частиц (т. е. частиц, обладающих одинаковыми массой, спином, зарядом и другими характеристиками). В отличие от классической механики, где за движением отдельных частиц можно проследить по их траекториям, в квантовой механике тождественные частицы неразличимы. Волновая функция, описывающая частицу, позволяет вычислить вероятность нахождения частицы в той или иной точке пространства и определяет область, в которой возможно движение частицы. Если для двух тождественных частиц такие области перекрываются, то невозможно определить, какая именно частица обнаружена в данной точке. Вследствие принципа тождественности состояния квантовой системы, получающиеся друг из друга перестановкой тождественных частиц местами, следует рассматривать как одно состояние.

Принцип тождественности определяет симметрию волновых функций тождественных частиц с целым спином (фотоны, пи-мезоны и др.) и антисимметрию волновых функций тождественных частиц с полуцелым спином (электроны, протоны, нейтроны и др.). Принцип тождественности объясняет существование специфического квантового взаимодействия между тождественными частицами – обменного взаимодействия. Этот принцип послужил основанием для объяснения В. Гейзенбергом существования двух состояний атома гелия – орто- и парагелия.