フェルミ粒子
読み:フェルミりゅうし
外語:Fermi particle
フェルミ・ディラック統計に従う粒子の俗称。フェルミオンともいう。
目次
概要
特徴
一覧
反粒子
ハドロン
レプトン
超対称性粒子
概要
フェルミ粒子のスピン量子数は半整数である。
パウリの排他原理
が適用できる。
フェルミ粒子は1状態に一つしか入ることができない。これが、例えば電子の特徴的な振る舞いを決めている最大の理由である。
これに対して、スピン量子数が整数であるものを
ボース粒子
(ボソン)という。フェルミ粒子とボース粒子の違いは、スピンである。
特徴
一覧
素粒子
や
複合粒子
のうち、レプトンの全てと、ハドロンの一部がフェルミ粒子である。
素粒子
レプトン
ν
e
電子ニュートリノ
ν
μ
ミューニュートリノ
ν
τ
タウニュートリノ
e
−
電子
μ
−
μ粒子
τ
−
τ粒子
複合粒子
ハドロン
の一部
クォーク
バリオン
陽子
中性子
(その他)
反粒子
電荷
などの性質が正反対になった粒子を
反粒子
という。
ハドロン
ハドロンであれば、通常のクォークに対し、
反クォーク
で作られた素粒子が反粒子になる。
陽子や中性子に対し、
反陽子
、
反中性子
などがある。
電荷がプラスの陽子に対して反陽子はマイナスの電荷を持つが、電荷が中性の中性子に対する反中性子も同様に電荷は中性である。但し、両者は別の粒子である。
レプトン
レプトンであれば、電子、μ粒子、τ粒子などマイナスの電荷を持った粒子に対して、プラスの電荷を持った
陽電子
、反μ粒子、反τ粒子がある。
一方、ニュートリノのように電荷が中性の粒子に対する反粒子は、同一の粒子なのか異なる粒子なのかは未だ分かっていない。同一である場合は
マヨラナ粒子
、異なる場合は
ディラック粒子
となる。
超対称性粒子
既存の素粒子に対し、スピン量子数が1/2ずれた素粒子を
超対称性粒子
という。
まだ発見されていないが、全てのフェルミ粒子にはスピンが1/2ずれてボース粒子となった未知の超対称性粒子があるとされる。
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