Beim Quantisieren eines skalaren Felds legen wir von Hand eine Kommutierungsbeziehung zwischen den Feldoperatoren fest . Andererseits wird eine Antikommutierungsbeziehung zwischen Dirac-Feldoperatoren von Hand auferlegt . Als Folge erhält man im ersten Fall die Bose-Statistik (Zwei-Teilchen-Wellenfunktion ist symmetrisch) und im zweiten Fall die Fermi-Statistik (Zwei-Teilchen-Wellenfunktion ist antisymmetrisch).
Aber beweist es wirklich das Spin-Statistik-Theorem ?
Ich schreibe unten die Aussage des oben erwähnten Theorems, das als Hypothese die Gültigkeit sogenannter "Wightman-Axiome" in der vierdimensionalen Minkowski-Raumzeit annimmt.
Sie sehen, dass nichts von Hand auferlegt wird. Es ist eigentlich ein No-Go-Theorem. Durch die Quantisierung freier Felder wird insbesondere festgestellt, dass die Standardauswahl die einzig mögliche ist.
Spin-Statistics-Theorem (Streater-Wightmans Buch Thm 4-10, Übernahme der Signatur +---):
Für ein allgemeines irreduzibles Spinorfeld die "falsche" Verbindung mit Statistik:
Und , impliziert:
Identität (1) impliziert sofort, dass alle n-Punkt-Funktionen der Theorie verschwinden, sodass sich die Theorie als trivial herausstellt. ist der eindeutige (bis auf Phasen) normalisierte Vektorzustand, der Poincaré-invariant ist.