Théorème spin-statistique

Théorème en physique quantique

Le théorème spin-statistique relie le spin d'une particule et le type de statistique qu'elle suit. Selon lui, les particules de spin entier sont des bosons, alors que les particules de spin demi-entier sont des fermions.

PrésentationModifier

Le théorème spin-statistique est le théorème selon lequel, dans un espace tridimensionnel, les particules élémentaires de spin demi-entier obéissent à la statistique de Fermi-Dirac ; et celles de spin entier, à la statistique de Bose-Einstein[1].

La théorème n'est pas valable en une ou deux dimensions[2]. Il ne s'applique pas nécessairement à des systèmes qu'on ne peut pas considérer comme élémentaires[2].

HistoireModifier

Il a été formulé pour la première fois en 1939 par Markus Fierz[3] et reformulé en 1940 par Wolfgang Pauli[4] puis Julian Schwinger en 1950 et Richard Feynman[5].

Dans son Cours de physique, Feynman déplore que ce théorème, bien qu'étant probablement l'un des plus importants de la physique moderne, soit aussi l'un des plus difficiles à expliquer de manière simple. La manière la plus simple — pour le cas de spin 1/2 — utilise les animations mentionnées en liens.

Le théorème est ainsi désigné à la suite de Raymond F. Streater et Arthur S. Wightman (-).

Notes et référencesModifier

  1. Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. spin-statistique (théorème), p. 687, col. 1-2.
  2. a et b Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. spin-statistique (théorème), p. 687, col. 2.
  3. Fierz 1939.
  4. Pauli 1940.
  5. R.P. Feynman Quantum Electrodynamics, Basic Books, 1961

Voir aussiModifier

BibliographieModifier

Liens externesModifier