Základní částice jsou identické.

Pokud máte dva elektrony, jeden z velkého třesku a druhý čerstvě vyražený z LHC, nemůžete provést žádný experiment, abyste zjistili, který z nich je který. A pokud by existoval experiment (i v zásadě), který by mohl rozlišit elektrony, pak by se ve skutečnosti chovali jinak.

Elektrony mají sklon k nejnižšímu energetickému stavu, což je nejvnitřnější obal atomu. Kdybych mohl dostat pero a napsat jména na všechny své elektrony, pak by všichni spadli do tohoto stavu. Jelikož však nemůžeme rozeznat jeden elektron od druhého, pouze jeden (vlastně dva, protože existují dva spinové stavy elektronu), elektron se vejde do stavu s nejnižší energií, každý další elektron se musí vejít do jedinečné vyšší energetické úrovně.

Upravit: lidé mají k výše uvedenému odstavci mnoho komentářů a k tomu, co jsem myslel tím, že jsem rozlišil elektrony, tak uvedu konkrétní příklad: Pokud máme neutrální atom uhlíku, bude mít v sobě šest elektronů orbitaly 1s ² 2s ² 2p ² . Muony a tauony jsou základní částice s velmi podobnými vlastnostmi jako elektron, ale s různými hmotami. Miony jsou ~ 200krát hmotnější než elektrony a tauony jsou ~ 3477krát hmotnější než elektron.

Pokud nahradíme dva elektrony miony a dva elektrony tauony, všechny částice by spadly do skořápky s nejnižší energií (do které se díky rotaci vejdou dva z každého druhu). Pokud by se teoreticky tyto částice lišily pouze hmotností o 1% nebo dokonce o 0,0000001%, byly by stále rozlišitelné, a tak by všechny vyhovovaly na nejnižší energetické úrovni.

Atomy nyní nejsou základní částice, jsou složené, tzn. složený z „menších“ částic, elektronů, protonů a neutronů.

Protony a neutrony se samy skládají z kvarků. Ale kvůli způsobu, jakým se kvarky kombinují, mají tendenci být vždy na nejnižší energetické úrovni, takže všechny protony lze považovat za identické a podobně jako neutrony.

Vezmeme-li si příklad uhlíku, existuje několik různých izotopy, odlišný počet neutronů, uhlíku (většinou ¹² C, ale také ~ 1% ¹³ C a ~ 0,0000000001% ¹⁴ C {druhý který se rozpadá s poločasem ~ 5 730 let [datování uhlíku], ale je nahrazen reakcemi se slunečními paprsky v horních vrstvách atmosféry}).

Vezmeme-li dva ¹² C atomy a vynutit, aby všechna otočení byla stejná. To není pro elektrony atomu příliš obtížné, protože vnitřní elektrony nemají na výběr z rotace, protože každá rotace v každé úrovni je již plná. Takže záleží pouze na vnějších elektronech. Nukleony také mají spin.

S našimi dvěma ¹² atomy C se všemi stejnými spiny máme nyní dvě nerozeznatelné částice, které pokud nastavíte vhodný experiment (podobný v elektrony, které nejsou schopny obsadit stejný stav), budeme schopni experimentálně dokázat, že tyto dva atomy jsou nerozeznatelné.

Doba odpovědi:

Jsou atomy jedinečné ?

Ne.

Mají atomy kromě své historie ještě nějakou jedinečnou charakteristiku?

Jejich historie částice na ni nemá vliv *. Žádné částice nejsou jedinečné. Atomy mohou mít izotopy nebo rotaci k identifikaci jednoho od druhého, ale nejsou jedinečné od jiné částice se stejnými vlastnostmi.

obsahoval by informace, pomocí kterých bychom mohli pozitivně identifikovat, že jsou to dva stejné?

Ano jen proto, že bychom mohli pozitivně identifikovat, že tento atom uhlíku je stejný jako téměř každý jiný atom uhlíku, který existuje.

* Pokud ne, ve kterém v případě, že to může být považováno za jinou částici s různými vlastnostmi.

Počítá se pozice jako charakteristika? Pokud ano, pak ano, atomy mají jedinečné vlastnosti.

Upravit: Možná bych to měl přeformulovat. Pokud se poloha počítá jako charakteristika, pak ano, atomy mají jedinečné vlastnosti.

Přidám k odpovědi uživatele 288447, s níž souhlasím, a to tím, že dodám, že důkazy pro to pocházejí z termodynamiky (alespoň tam jsem se o tom dozvěděl, princip se odráží všude). Pokud by záleželo na identitě jednotlivých částic, pak by se způsob, jakým se entropie mění, když oddělujete skupinu částic od sebe, byl velmi odlišný. Toto jen opakuje to, co bylo řečeno, že nemůžete sestrojit experiment, který by odlišoval částice od sebe navzájem, ale co mě fascinovalo, když jsem se to dozvěděl, je to, že můžete také říci „experiment důsledně ukázal, že částice se stejnými vlastnostmi jsou k nerozeznání . “

Na atomové úrovni mají atomy velmi málo rozlišovacích charakteristik. Jsou výsledkem různého počtu a množství elektronů, protonů, neutronů atd., Jak je uvedeno v periodické tabulce prvků. Když však mluvíme o konkrétním prvku, jako je uhlík, není rozdíl mezi uhlíkovými částicemi vytvořenými před 4 miliardami let nebo dnes. Měřitelné charakteristiky uhlíku jsou přímo vázány na počet protonů elektronů, neutronů atd. A jeho geometrii. Uhlíková částice vyrobená dnes má stejné složení a geometrii jako uhlíková částice vyrobená kdykoli v minulosti. Protože jsou jejich vlastnosti stejné a nezávislé na metodě použité k jejich vytvoření, jsou nerozeznatelné a nepředstavují žádnou historii. Jediným způsobem, jak bychom mohli vědět, že byly vytvořeny v různých datech, by byly informace získané mimo částice.