Fermion

Fermion to kategoria cząstek elementarnych. Są one bardzo małe i bardzo lekkie. Fermiony mogą być uważane za budulce materii, ponieważ atomy składają się z fermionów. Paul Dirac nazwał je fermionami na cześć słynnego naukowca o nazwisku Enrico Fermi.

Elektron (cząstka naładowana) jest fermionem, ale foton (cząstka promieniowania elektromagnetycznego) nie jest. Liczba spinowa fermionów wynosi 1/2, 3/2, 5/2, itd. Ponieważ ich spin nie jest liczbą całkowitą, postępują one zgodnie z zasadą wykluczenia Pauli: żadne dwa fermiony nie mogą mieć wspólnego stanu kwantowego (co obejmuje położenie w przestrzeni), jeśli mają te same liczby kwantowe, takie jak spin. Innymi słowy, fermiony mogą zderzyć się ze sobą. Takie zachowanie nie należy do innej klasy cząstek elementarnych zwanych bozonami: można mieć wiele bozonów, na przykład fotonów, w tym samym miejscu w tym samym czasie. Ruch fermionów jest zgodny ze statystyką Fermi-Dirac.

Najbardziej znane fermiony mają spin 1/2. Przykładem typu fermionu o obrocie 1/2 jest elektron. Elektron należy do grupy fermionów zwanych leptonami.

Podstawowe fermiony (fermiony, które nie są zbudowane z niczego innego) to albo kwarki albo leptony. Istnieje 6 różnych typów kwarków (zwanych "smakami") i 6 różnych typów leptonów. To są ich nazwy:

  • Kwarki - w górę, w dół, urok, dziwne, góra, dół
  • Leptony - elektron, mion, taon, neutrino elektronowe, neutrino mionowe, neutrino taonowe

Każdy z tych fermionów ma również związany z nim antycząsteczkę, a więc łącznie 24 różne podstawowe fermiony. Antycząstka jest podobna do pierwotnej cząstki, ale o przeciwnym ładunku elektrycznym. Kwarki "góra", "urok" i "góra" mają ładunek elektryczny +2/3. Ich antycząstki mają ładunek -2/3 (anty-up, anty-czar, anty-top). Pozostałe trzy kwarki (dolny, dziwny i dolny) mają ładunek -1/3, a ich antycząstki mają ładunek +1/3. Wszystkie leptony elektronowe, mionowe i taonowe mają ładunek -1, a ich antycząstki (antyelektronowe lub "pozytonowe", antymionowe, antytauowe) mają ładunek +1. Wszystkie neutrina i antyneutrina mają ładunek 0. Główną różnicą pomiędzy kwarkami lub leptonami o tym samym ładunku jest ich masa.

Supersymetryczny odpowiednik każdego fermionu jest nazywany "sfermionem".

AlegsaOnline.com - 2020 - License CC3