Fermión

Un fermión es una categoría de partículas elementales. Son muy pequeñas y muy ligeras. Los fermiones pueden considerarse los componentes básicos de la materia, ya que los átomos están formados por fermiones. Paul Dirac los llamó fermiones en honor a un famoso científico llamado Enrico Fermi.


Un electrón (una partícula cargada) es un fermión, pero un fotón (la partícula de radiación electromagnética) no lo es. Los números de espín de los fermiones son 1/2, 3/2, 5/2, etc. Como su espín no es un número entero, siguen el principio de exclusión de Pauli: no hay dos fermiones que puedan compartir un estado cuántico (que incluye la posición en el espacio), si tienen los mismos números cuánticos, como el espín. En otras palabras, los fermiones pueden colisionar entre sí. Este comportamiento no se da en la otra clase de partículas elementales llamadas bosones: se pueden tener muchos bosones, por ejemplo fotones, en el mismo lugar al mismo tiempo. El movimiento de los fermiones sigue la estadística de Fermi-Dirac.

La mayoría de los fermiones conocidos tienen un espín de 1/2. Un ejemplo de un tipo de fermión con un espín de 1/2 es el electrón. El electrón pertenece a un grupo de fermiones llamados leptones.

Los fermiones fundamentales (fermiones que no están formados por nada más) son quarks o leptones. Hay 6 tipos diferentes de quarks (llamados "sabores") y 6 tipos diferentes de leptones. Estos son sus nombres:

  • Quarks - up, down, charm, strange, top, bottom
  • Leptones - electrón, muón, tau, neutrino electrónico, neutrino muón, neutrino tau

Cada uno de estos fermiones tiene también una antipartícula asociada, por lo que hay un total de 24 fermiones fundamentales diferentes. La antipartícula es similar a la partícula original, pero con carga eléctrica opuesta. Los quarks "up", "charm" y "top" tienen una carga eléctrica de +2/3. Sus antipartículas tienen carga -2/3 (anti-up, anti-charm, anti-top). Los otros tres quarks (down, strange y bottom) tienen carga -1/3, y sus antipartículas tienen carga +1/3. Los leptones electrón, muón y tau tienen carga -1, y sus antipartículas (antielectrón o "positrón", antimuón, antitau) tienen carga +1. Todos los neutrinos y antineutrinos tienen carga 0. La principal diferencia entre quarks o leptones con la misma carga es su masa.

La contrapartida supersimétrica de cualquier fermión se llama "sfermión".

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es un fermión?


R: Un fermión es una categoría de partículas elementales muy pequeñas y ligeras. Se puede pensar en ellas como los bloques de construcción de la materia porque los átomos están formados por ellas.

P: ¿Quién les dio el nombre de fermiones?


R: Paul Dirac los llamó fermiones en honor del famoso científico Enrico Fermi.

P: ¿Es un electrón un fermión?


R: Sí, un electrón (una partícula cargada) es un tipo de fermión.

P: ¿Pueden dos fermiones compartir el mismo estado cuántico?


R: No, debido a que su número de espín no es un número entero, sigue el principio de exclusión de Pauli que establece que no puede haber dos fermiones que compartan el mismo estado cuántico si tienen los mismos números cuánticos como el espín.

P: ¿Cuántos fermiones fundamentales diferentes hay?


R: Hay 24 fermiones fundamentales diferentes: 6 quarks y 6 leptones más sus antipartículas asociadas.

P: ¿Cuál es la diferencia entre quarks o leptones con la misma carga?


R: La principal diferencia entre quarks o leptones con la misma carga es su masa.

P:¿Qué es un sfermión? R:La contrapartida supersimétrica de cualquier fermión se llama "sfermión".

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3