Фермион

Фермион - это категория элементарных частиц. Они очень маленькие и очень легкие. Фермионы можно считать строительными блоками материи, потому что атомы состоят из фермионов. Пауль Дирак назвал их фермионами в честь известного ученого Энрико Ферми.

Электрон (заряженная частица) - это фермион, а фотон (частица электромагнитного излучения) - нет. Спиновое число фермионов - 1/2, 3/2, 5/2 и т.д. Поскольку их спин не является целым числом, они следуют принципу исключения Паули: никакие два фермина не могут разделять квантовое состояние (которое включает положение в пространстве), если они имеют одинаковые квантовые числа, например, спин. Другими словами, фермионы могут сталкиваться друг с другом. Такого поведения нет в другом классе элементарных частиц, называемых бозонами: можно иметь много бозонов, например, фотонов, в одном и том же месте в одно и то же время. Движение фермионов следует за статистикой Ферми-Дирака.

Самые известные фермионы имеют вращение 1/2. Примером типа фермиона со спином 1/2 является электрон. Электрон принадлежит к группе фермионов, называемых лептонами.

Фундаментальные фермионы (фермионы, не состоящие ни из чего другого) - это либо кварки, либо лепты. Существует 6 различных типов кварков (называемых "ароматами") и 6 различных типов лептонов. Это их названия:

  • Кварки - вверх, вниз, очарование, странное, вверх, вниз.
  • Лептоны - электрон, мюон, тау, электронное нейтрино, мюонное нейтрино, тау нейтрино

Каждый из этих фермионов также имеет связанный с ним античастицы, так что всего существует 24 различных фундаментальных фермиона. Античастица похожа на первоначальную частицу, но с противоположным электрическим зарядом. В "вверх", "шарм" и "верх" кварки имеют электрический заряд +2/3. Их античастицы имеют заряд -2/3 (анти-вверх, анти-шарм, анти-топ). Остальные три кварка (нижняя, странная и нижняя) имеют заряд -1/3, а их античастицы - +1/3. Электрон, мюон и тау-лептон имеют заряд -1, а их античастицы (антиэлектронные или "позитронные", антимуонные, антитау) - +1. Все нейтрино и антинейтрино имеют заряд 0. Главное различие между кварками или лептонами с одним и тем же зарядом - их масса.

Суперсимметричный аналог любого фермиона называется "сермион".

AlegsaOnline.com - 2020 - License CC3