Fermión
Fermón je kategória elementárnych častíc. Sú veľmi malé a veľmi ľahké. Fermióny možno považovať za stavebné kamene hmoty, pretože atómy sa skladajú z fermiónov. Paul Dirac ich pomenoval fermóny na počesť slávneho vedca Enrica Fermiho.
Elektrón (nabitá častica) je fermion, ale fotón (častica elektromagnetického žiarenia) nie je. Spinové čísla fermiónov sú 1/2, 3/2, 5/2 atď. Keďže ich spin nie je celé číslo, riadia sa Pauliho vylučovacím princípom: žiadne dva fermóny nemôžu zdieľať kvantový stav (ktorý zahŕňa polohu v priestore), ak majú rovnaké kvantové čísla, napríklad spin. Inými slovami, fermóny sa môžu navzájom zrážať. Takéto správanie sa nevyskytuje v inej triede elementárnych častíc nazývaných bozóny: na tom istom mieste môžete mať súčasne veľa bozónov, napríklad fotónov. Pohyb fermiónov sa riadi Fermiho-Diracovou štatistikou.
Väčšina známych fermiónov má spin 1/2. Príkladom typu fermiónu so spinom 1/2 je elektrón. Elektrón patrí do skupiny fermiónov nazývaných leptóny.
Základné fermóny (fermóny, ktoré nie sú zložené z ničoho iného) sú buď kvarky, alebo leptóny. Existuje 6 rôznych typov kvarkov (nazývaných "flavory") a 6 rôznych typov leptónov. Toto sú ich názvy:
- Kvarky - hore, dole, kúzlo, zvláštne, hore, dole
- Leptóny - elektrón, mión, tauón, elektrónové neutríno, miónové neutríno, tauónové neutríno
Ku každému z týchto fermiónov je priradená aj antičastica, takže celkovo existuje 24 rôznych základných fermiónov. Antičastica je podobná pôvodnej častici, ale má opačný elektrický náboj. "Up", "charm" a "top" kvarky majú elektrický náboj +2/3. Ich antičastice majú náboj -2/3 (anti-up, anticharm, antitop). Ostatné tri kvarky (down, strange a bottom) majú elektrický náboj -1/3 a ich antičastice majú náboj +1/3. Elektrón, mión a tau leptóny majú náboj -1 a ich antičastice (antielektrón alebo "pozitrón", antimuón, anti-tau) majú náboj +1. Všetky neutrína a antineutrína majú náboj 0. Hlavným rozdielom medzi kvarkami alebo leptónmi s rovnakým nábojom je ich hmotnosť.
Supersymetrický náprotivok akéhokoľvek fermiónu sa nazýva "sfermión".
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to fermion?
Odpoveď: Fermion je kategória elementárnych častíc, ktoré sú veľmi malé a ľahké. Môžeme si ich predstaviť ako stavebné kamene hmoty, pretože sa z nich skladajú atómy.
Otázka: Kto ich pomenoval fermóny?
Odpoveď: Paul Dirac ich pomenoval fermóny na počesť slávneho vedca Enrica Fermiho.
Otázka: Je elektrón fermón?
Odpoveď: Áno, elektrón (nabitá častica) je typom fermiónu.
Otázka: Môžu mať dva fermóny rovnaký kvantový stav?
Odpoveď: Nie, pretože ich spinové číslo nie je celé číslo, riadia sa Pauliho vylučovacím princípom, ktorý hovorí, že žiadne dva fermóny nemôžu zdieľať rovnaký kvantový stav, ak majú rovnaké kvantové čísla, ako je spin.
Otázka: Koľko rôznych základných fermiónov existuje?
Odpoveď: Existuje 24 rôznych základných fermiónov - 6 kvarkov a 6 leptónov plus ich pridružené antičastice.
Otázka: Aký je rozdiel medzi kvarkami alebo leptónmi s rovnakým nábojom?
Odpoveď: Hlavný rozdiel medzi kvarkami alebo leptónmi s rovnakým nábojom je ich hmotnosť.
Otázka: Čo je to sfermion ? Odpoveď:Supersymetrický náprotivok akéhokoľvek fermiónu sa nazýva "sfermión".
