Jelaskan Statistik Fermi-Dirac dari Statistik zarah dalam bahasa melayu

Dalam statistik Fermi-Dirac (statistik F-D) menukar mana-mana dua zarah menjadikan sistem akhir yang terhasil dalam keadaan antisimetri. Dengan erti kata lain, fungsi gelombang sistem sebelum penukaran ialah fungsi gelombang sistem selepas penukaran dengan tanda tolak keseluruhan.

Sekali lagi, fungsi gelombang sistem itu sendiri tidak berubah. Kesan tanda negatif statistik Fermi-Dirac boleh difahami dalam cara berikut:

Andaikan zarah-zarah yang ditukar berada dalam keadaan serupa. Oleh sebab zarah-zarah dianggap tidak dapat dibezakan antara satu sama lain, jadi mengubah koordinat zarah-zarah sepatutnya tidak membawa perubahan ke atas fungsi gelombang sistem (kerana dalam andaian kita zarah-zarah ini berada dalam keadaan yang sama). Oleh itu, fungsi gelombang sebelum penukaran bersamaan dengan fungsi gelombang selepas penukaran keadaan yang sama.

Menggabungkan (atau, secara harfiahnya, menambahkan) pernyataan di atas dengan ketidaksimetrian asas sistem Fermi-Dirac memberikan rumusan yang fungsi gelombang sistem sebelum penukaran sama dengn sifar.

Ini menunjukkan bahawa dalam statistik Fermi-Dirac, lebih daripada satu zarah tidak boleh menduduki satu keadaan tunggal yang boleh dicapai dalam sistem. Ini dinamakan prinsip pengecualian Pauli.

Didapati bahawa zarah dengan spin separa integer (atau fermion) mengikuti statistik Fermi-Dirac. Ini termasuklah elektron, proton, helium-3 dan sebagainya.