精选
自然界已知的粒子要么是费米子、要么是玻色子；由玻色子和费米子构成各种系统的对称结构及其起源是自然界的最大谜团。费米子和玻色子是完全不同的粒子，它们之间的关联是物理学领域中一个有趣(而重要)的话题。
费米子和玻色子之间的区别，简单地说，就是黑与白那样分明。全同的费米子交换两个粒子是反对称的，而全同的玻色子对于任意交换两个粒子都是对称的。由此可知，原则上两个费米子或者任意偶数个费米子集团不能简单地替换成一个玻色子；原因也很简单: 用数学语言来说，就是一个费米子配对与另一个费米子配对(或偶数个费米子集团)之间的对易式都必须遵守泡利不相容原理，而一个玻色子与另一个玻色子的对易式则不受这个限制。
不过，在自然界中有一种特殊情况，这种情况出现在玻色-爱因斯坦凝聚现象中。这种情况下不同原子中的电子之间泡利效应极其微弱、完全可以忽略，人们实际上可以把那些处于极低温度的原子(如Rb-87、Na-23)从整体上当作一个玻色子，当然，原则上这些原子都是由费米子构成的，因此这种处理严格地说是一种近似，即完全忽略这些原子核的费米子内部结构，特别是原子核外的电子。这样做也是可以理解的，因为那些不同原子内的电子交换效应小到可以完全忽略，泡利效应不产生任何可观测的结果。
而在原子核的低激发态中，情况就大不相同了。在多数情况下, 在原子核尺度下短程吸引的核力导致两个处于价轨道上的核子倾向于配对，每一个配对的角动量等于零或二。显然，这里由两个核子组成的核子配对就不能看作单个玻色子了，这是因为泡利效应的贡献很大，不同配对中的两个核子交换产生在矩阵元计算中根本无法忽略的结果，而这也正是人们面对的巨大挑战、甚至是观念上的挑战。只要是把核子配对作为构造原子核低激发态组态空间的基本组元并把这种组元看作玻色子，就会立即掉进一个五光十色[由sd 玻色子构成的U(6)群结构非常漂亮]但是令人迷失的陷阱中。
早在70年代，有马朗人和弗朗科-亚凯罗两位核物理学家创建了相互作用玻色子模型。创建这个模型是基于一种从费米子配对到玻色子的直觉性假定，而迈出这一步则需要极大的勇气。不管怎样，这两位学者最终就那样有些“冒失”地把全同的核子配对看作为玻色子，从而提出了新的原子核结构模型框架。这个模型的重要之处在于，有了这个假定后，他们很快找到了其中的一种新型对称性，人们不久就在原子核的低激发态实验中找到了这种对称性结构的实例，理论预言与实验结果(能谱结构和电磁跃迁)吻合得十分精准。这种对称性就是O(6)对称性，它对应着原子核“伽马不稳定”情况。
那么，一个基本问题是，我们应该怎么看待自旋为零和二的相互作用玻色子对称性呢? 原子核表现出的对称性、特别是预言出来这种新奇的O(6)对称性到底是配对结构费米子的呢？还是玻色子的呢？这到底意味着什么?!
Ps: 本文取自冯达旋教授与本文作者很多次的系列讨论，我们两人都同意在网络上公开上述观点或问题，不成熟之处敬请读者朋友批评指正。下文是相关材料：
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