怎樣區分粒子

有兩種方法可以用來區分粒子。第一種方法倚靠粒子內在物理性質的不同，像質量，電荷，或自旋。假若粒子的性質有任何的不同，我們可以藉著測量那不同的性質來區分粒子。可是，根據許多實驗結果，同一種類的粒子都具有完全相同的物理性質。例如，宇宙裏所有的電子都擁有同樣的電荷。這就是為什麼我們經常提到電子的電荷，而不是哪一個電子的電荷。

第二種區分法跟蹤每一個粒子的軌道。只要我們能夠無限精確地測量出每一個粒子的位置，就不會搞不清楚哪一個粒子在哪裡。這個方法有一個問題，那就是它與量子力學的基本原理相矛盾。根據量子理論，在位置測量期間，粒子並不會保持明確的位置。粒子的位置是由波函數來決定。而波函數只能給予粒子在每一個位置的機率。隨著時間演變，幾個粒子的波函數會擴散蔓延，互相重疊。一但重疊事件發生，我們就無法區分在重疊區域的兩個粒子。這樣，粒子就越來越不可區分了。

— 維基百科

2011.02.03 Thursday ACHK