フェルミオン

フェルミオン素粒子の一種です。フェルミオンは非常に小さく、非常に軽い粒子です。原子はフェルミオンでできているので、フェルミオンは物質の構成要素と考えることができます。ポール・ディラックは、エンリコ・フェルミという有名な科学者に敬意を表してフェルミオンと名付けました。

電子(荷電粒子)はフェルミオンですが、光子(電磁波の粒子)はフェルミオンではありません。フェルミオンのスピン数は1/2, 3/2, 5/2などである。フェルミオンのスピンは整数ではないので、パウリ排除の原理に従っています。つまり、2つのフェルミオンはスピンなどの量子数が同じであれば、量子状態を共有することはできません。このような振る舞いは、ボソンと呼ばれる他のクラスの素粒子にはないもので、例えば光子のような多くのボソンを同時に同じ場所に持つことができます。フェルミ粒子の運動はフェルミ・ディラック統計学に従う。

よく知られているほとんどのフェルミオンは、1/2のスピンを持っています。スピンが1/2のフェルミオンの例として、電子があります。電子はレプトンと呼ばれるフェルミオンのグループに属しています。

基本的なフェルミオン(他の何かで構成されていないフェルミオン)には、クォークとレプトンがあります。クォークには6種類(「フレーバー」と呼ばれる)、レプトンには6種類あります。これがその名前です。

  • クォーク - 上、下、魅力、奇妙な、上、下
  • レプトン - 電子、ミューオン、タウ、電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノ

これらのフェルミオンはそれぞれ反粒子を持っているので、合計24個の異なる基本的なフェルミオンがあります。反粒子は元の粒子に似ているが、反対の電荷を持つ。アップ"、"チャーム"、および"トップ"クォークは+2/3の電荷を持っています。彼らの反粒子は電荷-2/3を持っている(反アップ、反チャーム、反トップ)。他の3つのクォーク(ダウン、変、ボトム)は電荷-1/3を持ち、それらの反粒子は電荷+1/3を持つ。電子,ミューオン,タウレプトンはすべて-1の電荷を持ち,それらの反粒子(反電子または「陽電子」,反ミューオン,反タウ)は+1の電荷を持ちます。ニュートリノと反ニュートリノはすべて電荷0であり,同じ電荷を持つクォークとレプトンの主な違いはその質量である。

どんなフェルミオンでも、超対称的な相手は"sfermion"と呼ばれます。

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