什么的“费米子”
费米子(fermion)是依随费米·狄拉克统计、角动量的自旋量子数为半奇数整数倍的粒子。费米子得名于物理学家费米,遵从泡利不相容原理 。根据标准理论,费米子均是由一批基本费米子组成的,而基本费米子则不可能分解为更细小的粒子。
在一组由全同粒子组成的体系中,如果在体系的一个量子态(即由一套量子数所确定的微观状态)上只容许容纳一个粒子,这种粒子称为费米子。或者说自旋为半整数(1/2,3/2…)的粒子统称为费米子,服从费米·狄拉克统计。费米子满足泡利不相容原理,即不能两个以上的费米子出现在相同的量子态中。 轻子,核子和超子的自旋都是1/2,因而都是费米子。自旋为3/2,5/2,7/2等的共振粒子也是费米子。中子、质子都是由三种夸克组成,自旋为1/2。奇数个核子组成的原子核。因为中子、质子都是费米子,故奇数个核子组成的原子核自旋是半整数。
费米子与玻色子的联系
根据自旋倍数的不同,科学家把基本粒子分为玻色子和费米子两大类。费米子是像电子一样的粒子,有半整数自旋(如1/2,3/2,5/2等);而玻色子是像光子一样的粒子,有整数自旋(如0,1,2等)。这种自旋差异使费米子和玻色子有完全不同的特性。没有任何两个费米子能有同样的量子态:它们没有相同的特性,也不能在同一时间处于同一地点;而玻色子却能够具有相同的特性。
基本粒子中所有的物质粒子都是费米子,是构成物质的原材料(如轻子中的电子、组成质子和中子的夸克、中微子);而传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子)都是玻色子。
费米子玻色子和费米子是物质世界的两种存在,玻色子和费米子正好和中国古代的阴阳太极思想一致,即阴物质是玻色子,是物质相互作用的基础,阳物质是费米子,是物质存在的形式,我们现实世界存在就是以阴物质存在的基础而表现出阳物质形式。