Ֆերմիոն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Տարրական մասնիկների Ստանդարտ մոդելը. առաջին երեք սյունակներում ֆերմիոններն են:

Ֆերմիոնը (այդպես է կոչվել Էնրիկո Ֆերմիի պատվին) Ֆերմի-Դիրակի վիճակագրությամբ նկարագրվող, Պաուլիի սկզբունքին ենթարկվող մասնիկ է` ի հակադրություն Բոզե-Այնշտայնի վիճակագրությամբ նկարագրվող բոզոնի:

Ֆերմիոն կարող է լինել տարրական մասնիկը, ինչպիսին էլեկտրոնն է, ֆերմիոն կարող է լինել նաև բաղադրյալ մասնիկը, ինչպիսին պրոտոնն է։ Սպինի վիճակագրության թեորեմի համաձայն, դաշտի քվանտային տեսության մեջ ամբողջ սպին ունեցող մասնիկները բոզոններ են, մինչդեռ կիսաամբողջ սպին ունեցողները` ֆերմիոններ։ Ի հակադրություն բոզոնների, տրված ժամանակում որոշակի քվանտային վիճակում կարող է գտնվել միայն մեկ ֆերմիոն։ Պաուլիի արգելման սկզբունքը պատասխանատու է ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կայունության համար` դրանով իսկ հնարավոր դարձնելով բարդ քիմիական միացությունների գոյությունը։ Այն հնարավոր է դարձնում նաև այլասերված նյութի գոյությունը բարձր ճնշման ազդեցության տակ (նեյտրոնային աստղեր)։ Միանման ֆերմիոնների համակարգի ալիքային ֆունկցիան հակասիմետրիկ է ցանկացած երկու ֆերմիոնների փոխատեղության նկատմամբ։ Կենտ թվով ֆերմիոններից բաղկացած քվանտային համակարգը նույնպես ֆերմիոն է։

Ստանդարտ մոդելը տարբերակում է երկու տիպի տարրական ֆերմիոններ` քվարկներ և լեպտոններ: Ընդհանուր թվով մոդելը նկարագրում է 24 տարբեր ֆերմիոններ. 6 քվարկներ, 6 լեպտոններ և դրանց համապատասխան հակամասնիկները:

Նյութը կառուցվածքային միավորները բաղադրյալ ֆերմիոններն են` պրոտոնները և նեյտրոնները: Թույլ փոխազդող ֆերմիոնները սահմանային պայմաններում կարող են բոզոնային վարք դրսևորել։ Սա պատճառ է դառնում նյութի գերհաղորդականությանը և հելիում-3գերհոսությանը: Գերհաղորդիչ նյութերում էլեկտրոնները փոխազդում են` փոխանակվելով Կուպերի զույգեր կազմող ֆոնոններով, մինչդեռ հելիում-3-ում (3He) Կուպերի զույգերը ձևավորվում են սպինային ֆլուկտուացիաների միջոցով։

Բաղադրյալ մասնիկը (հադրոնները, ատոմական միջուկները, ատոմները) կախված բաղադրիչների թվաքանակից, կարող է լինել ֆերմիոն կամ բոզոն։ Կենտ թվով ֆերմիոններ պարունակող մասնիկը ֆերմիոն է, զույգը` բոզոն։ Մինչդեռ մասնիկի կազմության մեջ մտնող բոզոնները չեն կարող որոշել բաղադրյալ մասնիկի սպինային վիճակագրությունը, քանի որ բոզոնների սպիների գումարը միշտ ամբողջ թիվ է։ Հոլի կոտորակային քվանտային էֆեկտի քվազիմասնիկները նույնպես բաղադրյալ ֆերմիոններ են։

Տես նաև[խմբագրել]