自旋-电荷分离

电子通常被看成一个不可分割的东西，一下子带着两种特征：一份电荷，和一份磁性的「自旋」，就像一枚硬币总是同时显出它的重量和它的颜色。现在想象，在某个古怪的地方，这枚硬币的重量竟能脱身、朝一个方向走，而它的颜色则朝另一个方向飘开，各自像独立的物体般行事。这就是自旋-电荷分离这个惊人的念头。

当电子被关在一条单一的直线上——一根一维的原子导线里——这事真能发生。在那里，电子的这两种属性不再一起走。它的电荷作为一个集体激发（叫「空穴子」）移动，它的自旋作为另一个集体激发（叫「自旋子」）移动，速度还不一样。这电子实际上已经分裂成了两个彼此独立的涌现准粒子，尽管它从来没有哪一块真的在物理上分开过。

它之所以重要，是因为它生动地表明：在自由空间里不可分割的电子，在一种强相互作用的低维材料内部，竟能表现得仿佛被劈开了——这是超越费米液体图像的物理的一个标志。要诚实地补一句：并没有什么东西真把电子掰成两半；把一个真实电子从导线里拽出来，它又是完整的了。这种分离是内部集体行为的属性，而不是单个粒子的属性。