¿Hay alguna diferencia entre dos electrones?

Las partículas en la mecánica cuántica pueden tener diferentes propiedades ‘extrínsecas’, como diferentes momentos, posiciones, velocidades, energías, momentos angulares, etc. Pero sus propiedades intrínsecas, como la masa, la carga y la magnitud de su rotación, son las mismas para todas las partículas de un determinado tipo.

En otras palabras, aunque en un conjunto de partículas cuánticas vemos partículas con diferentes velocidades, posiciones, etc., realmente no podemos ponerles una etiqueta y decir, por ejemplo, “partícula [matemáticas] 1 [/ matemáticas] tiene ímpetu [matemática] p_1 [/ matemática], partícula [matemática] 2 [/ matemática] ímpetu [matemática] p [/ matemática] [matemática] _2 [/ matemática],… ”. No hay forma de distinguir entre las partículas en función de cualquiera de sus propiedades intrínsecas.

Esto puede parecer extraño desde un punto de vista mecánico clásico: describimos conjuntos de masas puntuales con bastante frecuencia en mecánica clásica, y etiquetamos con éxito estas masas, las indexamos, hacemos un seguimiento de sus posiciones a lo largo del tiempo, etc., a pesar de que estas masas puntuales tienen Las mismas propiedades intrínsecas. Sin embargo, todavía son distinguibles en la mecánica clásica. Cuando nos mudamos a QM, se vuelven indistinguibles. Y esta distinción entre los dos enfoques se hace evidente cuando se construye una mecánica estadística: cuando se trata de un conjunto de partículas distinguibles, no tenemos problemas al contarlas. Pero al tratar con partículas cuánticas indistinguibles, debemos tener en cuenta que cualquier disposición dada de partículas [matemáticas] N [/ matemáticas] es igual que la misma disposición con cualquier permutación de las partículas. Sin esta indistinguibilidad, el enfoque de la mecánica estadística no daría los resultados útiles que proporciona.

No solo son idénticos: John Wheeler (en conversaciones con Richard Feynman) hizo un buen caso para afirmar que en realidad solo hay un electrón en todo el universo que rebota hacia adelante y hacia atrás en el tiempo (cuando va hacia atrás, es un anti electrón – un positrón). Si sigues esa idea, entonces no hay dos electrones para comparar, solo estás mirando exactamente el mismo electrón en diferentes puntos de su vida. Cuando vemos que un electrón y un positrón “chocan” y desaparecen, ¡es solo nuestra dirección inversa de electrones a través del tiempo abruptamente!

Universo de un electrón

No sé si esto tiene mucha credibilidad en estos días, pero el simple hecho de que la idea tenga alguna credibilidad explica lo reales que son los electrones.

La única diferencia es que si ocupan el mismo estado, uno tiene que girar hacia arriba y el otro tiene que girar hacia abajo de acuerdo con el principio de extrusión de Pauli, de lo contrario son iguales en masa, cambio y giro, y ambos son fermión.

Los electrones son idénticos. Tienen la misma masa, carga y tamaño.

Sin embargo, los electrones en las órbitas atómicas son diferentes porque a cada uno de ellos se le asignan diferentes números cuánticos.