Fermion

Un fermión es una categoría de partículas elementales. Son muy pequeñas y muy ligeras. Se puede pensar en los fermiones como los bloques de construcción de la materia porque los átomos están hechos de fermiones. Paul Dirac los nombró 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. Debido a que su spin 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 spin. En otras palabras, los fermiones pueden colisionar entre sí. Este comportamiento no pertenece a la otra clase de partículas elementales llamadas bosones: puedes tener muchos bosones, por ejemplo fotones, en el mismo lugar y al mismo tiempo. El movimiento de los fermiones sigue las estadísticas de Fermi-Dirac.

La mayoría de los fermiones conocidos tienen un giro 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 compuestos de 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 - arriba, abajo, encanto, extraño, arriba, abajo
  • Leptones - electrón, muón, tau, neutrino de electrón, neutrino de muón, neutrino de tau

Cada uno de estos fermiones también tiene 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 una carga de -2/3 (anti-up, anticharm, antitop). 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 una carga de -1, y sus antipartículas (antielectrón o "positrón", anti-muón, anti-tau) tienen una carga +1. Todos los neutrinos y antinutrinos tienen carga 0. La principal diferencia entre los quarks o leptones con la misma carga es su masa.

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

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