費米子意思

費米子(Fermion)是粒子物理學中對自旋為半整數(即1/2、3/2、5/2等)的粒子的稱呼,這是為了紀念義大利物理學家恩里科·費米(Enrico Fermi)。費米子遵守費米-狄拉克統計(Fermi-Dirac statistics),這意味著它們不能同時佔據相同的量子態,這種特性導致了物質的費米氣態,例如金屬的電導性。

費米子包括了所有的基本粒子,如電子、μ子、τ粒子和它們相應的中微子,以及由這些粒子組成的複合粒子,如質子和中子(組成原子核)。在標準模型中,費米子被分為兩類:

  1. 誇克:上(up)、下(down)、奇異(strange)、 charm、底(bottom)和頂(top)誇克,它們是組成質子和中子的基本粒子。
  2. 輕子:電子、μ子、τ粒子和它們相應的中微子,它們不參與強相互作用。

費米子的這一性質使得它們在低溫下可以形成一種稱為費米海(Fermi sea)的狀態,其中所有可用的低能狀態都被粒子佔據,而高能狀態則空置。這種狀態在解釋金屬的電導性和超導性等方面非常重要。