Fermiony, nerudné částice - typy a klidová hmotnost částic ze skupiny fermionů

Fermiony: nerudné částice řídící se Pauliho vylučovacím principem

Jako fermiony označujeme částice s poločíselným spinem (1/2, 3/2, 5/2…), které se řídí Pauliho vylučovacím principem a Fermiho-Diracovou statistikou. Fermiony jsou pravým opakem družných bosonů, které se rády spolčují a klidně ve velkém množství obsazují stejný kvantový stav. Ne tak fermiony, které můžeme s trochou nadsázky považovat za nerudné, nesnášenlivé a samotářské částice.

První objevená elementární částice - elektron - patří mezi fermiony, které jsou zvané také Fermiho částice. To podle italského fyzika Enrica Fermiho (1901 - 1954), podle kterého tuto skupinu částic pojmenoval Paul Dirac. Fermiony se řídí, jak jsem již uvedl výše, Pauliho vylučovacím principem, který byl formulován roku 1924. Ten říká, že v daném kvantovém systému nemohou existovat současně dvě částice ve shodném kvantovém stavu.

Čtěte také: Gluon: Lepidlo, díky kterému atomové jádro drží pohromadě

Mezi fermiony patří nejen elektron, ale také proton a neutron, základní stavební kameny veškeré látky v pozorovatelném vesmíru. Patří sem i kvarky, avšak… U kvarků, které jsou rovněž fermiony, je to poněkud složitější. Je-li částice složena ze tří kvarků (např. proton a neutron), má poločíselný spin a chová se jako fermion. Avšak je-li částice složena ze dvou kvarků (resp. kvarku a antikvarku), má celočíselný spin a chová se jako boson. Typicky mezony…

Fermiony mají ale i další specifické vlastnosti. Mají např. baryonová a leptonová kvantová čísla. Standardní model rozlišuje, jak již lze vyčíst výše, dva základní typy fermionů - kvarky a leptony. Existuje šest kvarků a šest leptonů (elektron a neutrina). A jejich antičástice. Celkem jich tedy standardní model zná 24. Navíc standardní model rozlišuje fermiony na Diracovy, Majoranovy a Weylovy. O těch však zase až příště.

Elementární částice baryony bosony fermiony gluony hadrony hyperony kvarky leptony mezony elektron foton Higgsův boson kaon mion neutrino neutron pion pozitron proton tauon

Další související články: