自旋统计关系是量子多体系统的基本属性,当粒子的
德布罗意波长与粒子间距相当时,量子统计效应显现。根据
自旋统计定理,在定域相对论性量子场论框架下,自旋为整数的
玻色子遵循对称波函数和
玻色-爱因斯坦统计,而自旋为半整数的
费米子具有全反对称波函数并服从
费米-狄拉克统计。当粒子间距远大于德布罗意波长时,量子统计与经典统计力学趋于一致。
这种关联确保量子系统的稳定性,例如防止费米子塌缩到同一量子态,以及玻色子形成
宏观量子态的可能性。
此时玻色统计与费米统计的分布函数均趋近于经典
麦克斯韦-玻尔兹曼统计,体现出量子理论与经典力学的
对应原理。当粒子德布罗意波长远小于粒子间距时,两种量子统计的差异消失,均能与经典统计力学结果一致。