Kostka数限制了费米子和玻色子之外的粒子交换统计特性

现有关于超越玻色子与费米子的中介统计理论探索主要沿着三条路径展开:(1) 统计力学路径——通过修改微观态计数规则;(2) 量子力学路径——借助群表示理论推广波函数交换对称性;(3) 量子场论路径——对产生湮灭代数进行变形。虽然每条路径均取得独立进展,但统一的理论框架始终未能建立。近期已有研究证明路径(2)与(3)之间存在一致性(《自然》637卷314页,2025年)。本研究通过运用Kostka数的组合数学论证,确立了微观态唯一性定理(MUT)。该定理揭示:在粒子不可区分性条件下,统计力学的微观态计数约束(路径1)与基于对称群的量子力学交换对称性(路径2中排除辫子群推广的受限子集)在数学上互不相容。因此,对于不可区分粒子而言,无论基于对称群的高维不可约表示还是修改的微观态计数规则的中介统计理论,均被数学论证排除。MUT仅依赖于不可区分性原理,无需引入洛伦兹对称性或任何场论假设。

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