فرمیون: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
جز ویرایش 5.119.142.160 (بحث) به آخرین تغییری که Poya-P انجام داده بود واگردانده شد برچسب: واگردانی |
افزودن پیوند و کمی تمیزکاری/جابجایی نگارهها |
||
خط ۱:
[[File:Enrico Fermi 1943-49.jpg|left|thumb|200px|انریکو فرمی]]▼
[[پرونده:مدل استاندارد ذرات بنیادی نسخه تغییریافته.png|بندانگشتی|300px|مدل استاندارد ذرات بنیادی، به همراه فرمیونها در سه ستون اول جدول]]
▲[[File:Enrico Fermi 1943-49.jpg|left|thumb|200px|انریکو فرمی]]
در [[فیزیک ذرات]]، '''فرمیون'''(نامی که توسط [[پل دیراک]]<ref>Notes on Dirac's lecture ''Developments in Atomic Theory'' at Le Palais de la Découverte, 6 December 1945, UKNATARCHI Dirac Papers BW83/2/257889. See note 64 on page 331 in "The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Mystic of the Atom" by Graham Farmelo</ref>▼
▲در [[فیزیک ذرات]]، '''فرمیون''' (نامی که توسط [[پل دیراک]]<ref>Notes on Dirac's lecture ''Developments in Atomic Theory'' at Le Palais de la Découverte, 6 December 1945, UKNATARCHI Dirac Papers BW83/2/257889. See note 64 on page 331 in "The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Mystic of the Atom" by Graham Farmelo</ref>
با الهام گرفتن از نام خانوادگی [[انریکو فرمی]] ابداع شد) به [[ذره|ذرهای]] گفته میشود که توسط [[آمار فرمی-دیراک]] مشخص شود. این ذرات از [[اصل طرد پاولی]] پیروی میکنند. فرمیونها همه [[کوارک]]ها و [[لپتون]]ها و هر [[فهرست ذرات بنیادی|ذره مرکبی]] که از از ترکیب تعداد [[اعداد زوج و فرد|فردی]] از اینها تشکیل شود (مانند [[باریون]]ها و [[اتم]]ها و [[هسته اتم|هستههای اتمی]]) را شامل میشوند. تفاوت فرمیون با بوزون در این است که [[بوزون]]ها از [[آمار بوز-اینشتین]] پیروی میکنند.
یک فرمیون ممکن است یک [[ذره بنیادی]] باشد، مانند [[الکترون]] یا ممکن است که یک ذره مرکب باشد مانند [[پروتون]]. طبق [[قضیه اسپین-آمار]]، ذرات با [[اسپین]] صحیح بوزون هستند و ذراتی با اسپین [[نیمهصحیح]] فرمیونهای نوترون هستند. در [[قضیه اسپین - آمار]]، نشان داده میشود که یک [[تابع موج]]، با تعویض جای دو فرمیون همسان، منفی میشود. البته در سیستمهای بوزونی، با جابه جایی دو بوزون، تابع موج هیچ تغییری نمیکند.
علاوه بر این
در نتیجه [[اصل طرد پائولی]]، در یک لحظهٔ معین، تنها یک فرمیون میتواند یک حالت کوانتومی خاص را اشغال کند. بدین معنی که اگر چند فرمیون توزیع احتمال فضایی یکسانی داشته باشند، حداقل یک ویژگی هر فرمیون، مانند اسپین باید با سایرین متفاوت باشد. فرمیونها را معمولاً به [[ماده (فیزیک)|ماده]] نسبت میدهند در حالی که بوزونها معمولاً [[حامل نیرو]] هستند، اگرچه که در وضعیت کنونی فیزیک ذرات، تمایز میان این دو مفهوم روشن نیست.
سطر ۱۹ ⟵ ۲۰:
== تعریف و ویژگیهای اساسی ==
طبق تعریف، فرمیونها ذراتی هستند که از [[آمار فرمی-دیراک]] تبعیت میکنند. ذراتی که بوسیلهٔ آمار فرمی-دیراک توصیف میشوند، از [[اصل طرد پاؤلی]] پیروی میکنند.
به این معنی که تمایل ندارند در کنار هم قرار بگیرند، یعنی فرمیونها منزوی هستند و هیچ دو فرمیونی نمیتواند در یک لحظهٔ معین، یک حالت کوانتومی را اشغال کنند. این ذرات طبق اصل طرد پائولی هنگامی که در یک حالت کوانتومی قرار میگیرند همدیگر را دفع میکنند و اگر ذرهای در یک حالت کوانتومی خاص قرار گیرد مانع از آن میشود که ذره دیگری هم بتواند به آن حالت دسترسی یابد. این امر، باعث سختی و استحکام حالتهایی میشود که شامل فرمیون هستند (هسته،
اصل طرد پاولی درمورد فرمیونها و استحکام ناشی از آن در ماده، منجر میشود به پایداری لایههای الکترون و ترکیب اتمها و بنابراین ساخت ترکیبات شیمی ممکن میشود. همچنین
تمام ذرات بنیادی دارای یک خصوصیت کوانتوم
در سیستمهای بزرگ، تفاوت بین آمار بوزونی و فرمیونی تنها در چگالیهای بالا وقتی در تابعهای موج، همپوشانی وجود داشته باشد، ظاهر میشود. در چگالیهای پایین، هر دو آمار با تقریب خوبی توسط [[قاعدهٔ آماری ماکسول – بولتزمن]] جواب میدهند که توسط [[مکانیک کلاسیک]] بیان میشود.
سطر ۴۲ ⟵ ۴۳:
بالا و پایین دارای کمترین وزن در بین کوارکها میباشند. کوارکهای سنگین تر در طول یک فرایند واپاشی به سرعت به کوارکهای بالا (up) و پایین (down) تبدیل میشوند: تبدیل شدن از حالت وزن بیشتر به حالت وزن کمتر. به همین علت کوارکهای بالا و پایین عموماً پایدار میباشند و رایجترین کوارکها در عالم میباشند.
در حالی که کوارکهای
== لپتون ==
سطر ۵۹ ⟵ ۶۰:
** [[لپتون]]ها [[الکترون]]ها و ذرات سنگین (muon لپتونهای ناپایدار و tauon لپتونها با بار منفی) را شامل میشوند.
از نظر آماری فرمیونها سه نوع هستند: [[شبهفلز ویل|فرمیون ویل]] (بدون جرم)، [[فرمیون دیراک]] (جرمدار) و [[فرمیون مایورانا]] (هر فرمیونی پادذره خودش است). چنین پنداشته میشود که بیشتر فرمیونهای [[مدل استاندارد]]، فرمیون دیراک هستند. اگرچه هنوز مشخص نیست که نوترینوها فرمیون دیراک هستند یا مایورانا. فرمیونهای دیراک را میتوان به عنوان ترکیب دو فرمیون ویل در نظر گرفت. در حال حاضر هیچ نمونه شناختهشدهای از فرمیون ویل در فیزیک ذرات موجود نیست. در جولای ۲۰۱۵، فرمیونهای ویل
== فرمیونهای مرکب ==
ذرات مرکب (مانند [[هادرون]]ها، [[هسته]]ها و اتمها) میتوانند بسته به اجزای اصلیشان، فرمیون یا بوزون باشند.
برای مثال:
* یک [[باریون]] مانند [[پروتون]] و [[نوترون]]، شامل سه [[کوارک]] فرمیونیست؛ بنابراین یک فرمیون است.
|