费米子

费米子是一类基本粒子。它们非常小,非常轻。费米子可以被认为是物质的构件,因为原子是由费米子构成的。保罗-狄拉克为了纪念著名科学家恩里科-费米,将它们命名为费米子。

电子(带电粒子)是费米子,但光子(电磁辐射的粒子)不是。费米子的自旋数有1/2、3/2、5/2等。由于它们的自旋不是整数,所以遵循保利排除原则:如果两个费米子的自旋等量子数相同,则不能共享一个量子态(包括在空间的位置)。换句话说,费米子可以相互碰撞。这种行为在另一类被称为玻色子的基本粒子中是不存在的:你可以在同一时间在同一地点拥有许多玻色子,例如光子。费米子的运动遵循费米-狄拉克统计。

大多数众所周知的费米子的自旋为1/2。电子是自旋为1/2的费米子的一个例子。电子属于一类称为"瘦子"的费米子。

基本费米子(不由任何其他物质构成的费米子)是夸克或轻子。有6种不同类型的夸克(称为"味道")和6种不同类型的轻子。这些是它们的名称。

  • 夸克--上、下、魅、奇、上、下。
  • 氦气子--电子、μ子、陶子、电子中微子、μ子中微子、陶子中微子。

这些费米子中的每一个都有一个与之相关的反粒子,所以总共有24个不同的基本费米子。反粒子与原粒子相似,但电荷量相反。"上"、"魅"和"顶"夸克的电荷量为+2/3。它们的反粒子的电荷量为-2/3(反上、反粲、反顶)。其他三个夸克(下、奇、底)的电荷量为-1/3,它们的反粒子的电荷量为+1/3。电子、μ子、陶色子的电荷都是-1,它们的反粒子(反电子或"正电子"、反μ子、反陶色子)的电荷为+1。所有的中微子和反中微子的电荷量都是0,电荷量相同的夸克或轻子之间的主要区别是它们的质量。

任何费米子的超对称对应物被称为"费米子"。

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