费米子

✍ dations ◷ 2025-09-03 04:50:02 #费米子
在粒子物理学里,费米子(英语:fermion)是遵守费米-狄拉克统计的粒子。费米子包括所有夸克与轻子,任何由奇数个夸克或轻子组成的复合粒子,所有重子与很多种原子与原子核都是费米子。术语费米子是由保罗·狄拉克给出,纪念恩里科·费米在这领域所作的杰出贡献。费米子可以是基本粒子,例如电子,或者是复合粒子,例如质子、中子。根据相对论性量子场论的自旋统计定理,自旋为整数的粒子是玻色子,自旋为半整数的粒子是费米子。除了这自旋性质以外,费米子的重子数与轻子数守恒。因此,时常被引述的“自旋统计关系”实际是一种“自旋统计量子数关系”。根据费米-狄拉克统计,对于N个全同费米子,假设将其中任意两个费米子交换,则由于描述这量子系统的波函数具有反对称性,波函数的正负号会改变。:28-29由于这特性,费米子遵守包利不相容原理:两个全同费米子不能占有同样的量子态。因此,物质具有有限体积与硬度。费米子被称为物质的组成成分。质子、中子、电子是制成日常物质的关键元素。:450-452标准模型确认两种基本费米子:夸克与轻子。而这2类基本费米子,又分为合共24种味(flavor):理论而言,费米子有三种:不带质量的外尔费米子(Weyl fermion)、带质量的狄拉克费米子(Dirac fermions)、粒子与反粒子相同的马约拉纳费米子。物理学者认为,大多数标准模型费米子是狄拉克费米子,虽然物理学者们尚不清楚中微子是狄拉克中微子还是马约拉纳中微子。狄拉克费米子可以视为左手的外尔费米子与右手的外尔费米子的组合。:106依它们组成的成分而定,复合粒子可以是玻色子或费米子。更精准而言,由于自旋与统计之间的关系,奇数数量的费米子可以组成一个费米子,它的自旋为半整数。例如,:439在复合粒子内部的玻色子数量不会改变这复合粒子是玻色子还是费米子。复合粒子到底是玻色子还是费米子,这判别是在远距离(与粒子尺寸做比较)进行。在复合粒子邻近,空间结构开始显得重要,其物理行为与组成的成分有关。当费米子松散地结合成对时,可能会展示出玻色子行为。这物理机制造成了氦-3的超导性质与超流体性质的。在超导物质里,通过交换声子,电子形成库柏对;在氦-3里,库柏对是通过自旋涨落形成库柏对。在分数量子霍尔效应(fractional quantum Hall effect)里出现的准粒子知名为复合费米子,它是负载偶数个量子涡旋的电子。

相关

  • 低自放电镍氢电池低自放电(漏电)镍氢电池(LSD NiMH,Low self-discharge nickel-metal hydride battery)是改良自镍氢电池,特点是大幅改善漏电(自放电)问题,所以可以在闲时预先充满电,之后存放一两年内
  • GAP良好农业规范 (Good Agricultural Practices, GAP)的一套用于农业生产且生产结果与执行者利益相一致的操作规范。对于由哪些方法组成“良好农业规范”,有着很多不同的定义。
  • 单纯词在汉语中,由一个语素构成的词语叫做单纯词。单音节的如天、江、水、田等都是单纯词;多音节的单纯词主要有以下几类:联绵词指两个音节连缀成义而不能拆开的词。其中有双声的(声母
  • 共和国罗马共和国是古罗马在前509年到前27年之间的政体,其正式名称是“元老院与罗马人民”。也有观点主张尤利乌斯·恺撒担任终身独裁官的前44年作为共和国的结束时间。据罗马史,罗
  • Organisation for Economic Co-operation and Development经济合作与发展组织(简称经合组织;英语:Organization for Economic Cooperation and Development,OECD)是全球36个市场经济国家组成的政府间国际组织,总部设在法国巴黎米埃特堡(Ch
  • 格拉布罗伯特·格拉布 (英语:Robert H. Grubbs,1942年2月27日-),美国化学家,诺贝尔奖获得者。出生于肯塔基州的凯尔弗特市,靠近Possum Trot,在佛罗里达大学学化学,获得学士、硕士学位,而后在
  • 李曙光李曙光(1941年2月15日-),中国地球化学家。出生于陕西咸阳。1965年毕业于中国科学技术大学地球化学专业。2003年当选为中国科学院院士。中国科学技术大学教授。
  • 伊斯兰议会伊斯兰议会(波斯语:مجلس شورای اسلامی‎)是伊朗的国家立法机关,议会席位在2000年2月18日开始由270席增加至290席。现任议会议长是阿里·拉里贾尼(英语:Ali Larijan
  • 通州区通州区位于北京城正东,位于京杭大运河北端。与河北省廊坊市的三河市(燕郊镇)、大厂县、香河县相邻,与北京市的朝阳区、大兴区、顺义区接壤,与天津市的武清区交界。为了舒缓北京的
  • 法国海外省法国行政区划是指法国的行政和机构的划分。法国本土指的是位于欧洲不包含海外属地的法国领土,按级别划分为(截止2016年):法国是一个单一制国家,上述的任何部分都不握有主权。这种