Fermió: diferència entre les revisions

Fermió
Classificació	massive quantum particle (en)
Interaccions	gravetat
Espín	1
Supercompanya	sfermió
Epònim	Enrico Fermi

Exploració interactiva de l'historial

← Edició anterior Edició següent →

Contingut suprimit Contingut afegit

VisualWikitext

En línia

Revisió del 12:23, 6 gen 2022

Un fermió és qualsevol partícula elemental o sistema lligat que presenta un espín semienter i amb un comportament que s'ajusta a l'estadística de Fermi-Dirac.^[1]^[2] Entre els fermions trobem partícules elementals com els leptons i els quarks, entre els sistemes lligats trobem partícules compostes com els barions o nuclis atòmics com en el cas del triti o l'heli 3.^[3] Tota la matèria està formada per fermions.^[4] Els fermions reben el nom en honor del físic italià Enrico Fermi (1901-1954).^[5]

La principal diferència entre els fermions i els bosons, l'altre grup de partícules elementals que conforma el model estàndard, rau en que els fermions obeeixen el principi d'exclusió de Pauli, que estableix que dues partícules no poden ocupar el mateix estat quàntic alhora.^[4]

Leptons

La primera família de leptons està formada per l'electró, el positró i el neutrí. L'electró té càrrega elèctrica negativa de -1.6 × 10^-19 coulombs i massa de 9.10 × 10^-31 kg. Es representa habitualment com a e^-. El positró, l'antipartícula (simetria C, de càrrega) de l'electró té la mateixa massa, i càrrega positiva. Es representa per e⁺. El neutrí, segons els últims experiments de detecció de neutrins solars, tindria massa, encara que aquesta no s'ha pogut determinar amb precisió fins avui, i seria petita. Aquests leptons, juntament amb els quarks u, d, formen el primer de tres grups de partícules, o generacions. Les altres generacions només es diferencien d'aquesta en la massa. En la segona família, el leptó similar a l'electró és el muó, i l'anàleg del neutrí és el neutrí muònic. En la tercera generació, la partícula similar a l'electró és el tau. Al neutrí li correspon el neutrí tauònic.^[6]

Leptons
Nom	Càrrega	Massa (GeV)
Electró	-1	0,000511
Neutrí electrònic	0	~0
Muó	-1	0,1056
Neutrí muònic	0	~0
Tauó	-1	1,777
Neutrí tauònic	0	~0

Quarks

El quark u i el quark d són els components del protó (uud), del neutró (udd), i els altres hadrons. Es creu que només poden existir en grups de dos, o tres (o més recentment, cinc). Es diferencien dels leptons pel fet que tenen càrregues de +2/3, o -1/3 (-2/3, o +1/3 els antiquarks). Tots els quarks tenen un espín de ½ ћ. La segona generació està formada pel quark c i el quark s. La tercera és la que formen el quark t i el quark b.

Les estimacions de les masses dels quarks u, i d, són objecte de controvèrsia, i encara s'investiguen; de fet, hi ha autors que suggereixen que el quark u podria essencialment no tenir massa.

Quarks
Nom	Càrrega	Massa (MeV)
U Up (u)	+2/3	entre 1,5 i 4,5 ¹
D Down (d)	-1/3	entre 5 i 8,5 ¹
C Charm / Centre (c)	+2/3	entre 1.000 i 1.400
S Strange / Sideways (s)	-1/3	entre 80 i 155
T / Truth (t)	+2/3	174.300 ± 5.100
B / Bottom / Beauty (b)	-1/3	entre 4.000 i 4.500

Fermions composts

Les partícules compostes, com els àtoms i les molècules, poden ser fermions o bosons. Els fermions estan formats per un nombre senar de fermions, mentre que els bosons en tenen un nombre parell. El ⁶liti, per exemple, és un fermió compost, mentre que el ⁷liti és un bosó compost. A temperatures ordinàries, els dos isòtops tenen les mateixes propietats, però a temperatures molt baixes apareixen propietats quàntiques completament diferents. Quan el ⁷liti es refreda, es converteix en un condensat de Bose-Einstein. Quan un gas de fermions, per exemple un de format per ⁶liti, es refreda per sota de la temperatura de Fermi, apareix un gas de Fermi degenerat, en el qual els àtoms s'agrupen en parells de Cooper.

Fermió de Dirac

Un fermió de Dirac és un fermió que no és la seva pròpia antipartícula, anomenats així per Paul Dirac. Tots els fermions al Model Estàndard, excepte possiblement els neutrins, són fermions de Dirac.

Fermió de Majorana

Un fermió de Majorana és un fermió que és la seva pròpia antipartícula, anomenats així per Ettore Majorana. No es coneixen fermions de Majorana a la natura.

Referències

↑ «Fermió». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
↑ Rennie, Richard; Law, Jonathan. A Dictionary of Physics (en anglès). Vuitena edició. Oxford University Press, 2019. ISBN 978–0–19–882147–2.
↑ «fermion» (en anglès). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc.. [Consulta: 6 gener 2022].
↑ ^4,0 ^4,1 Barnett, Muehry i Quinn, 2000, p. 83.
↑ Barnett, Muehry i Quinn, 2000, p. 84.
↑ 1942-, Griffiths, David J. (David Jeffery),. Introduction to quantum mechanics. 2nd ed. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall, 2005. ISBN 0131118927.

Bibliofgrafia

Barnett, R. Michael; Muehry, Henry; Quinn, Helen R. The Charm of Strange Quarks Mysteries and Revolutions of Particle Physics (en anglès). Springer, 2000. DOI 10.1007/978-0-387-21534-1. ISBN 978-1-4684-9510-2.

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Fermió

Viccionari

[1] «Fermió». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.

[DoF-2] Rennie, Richard; Law, Jonathan. A Dictionary of Physics (en anglès). Vuitena edició. Oxford University Press, 2019. ISBN 978–0–19–882147–2.

[brit-3] «fermion» (en anglès). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc.. [Consulta: 6 gener 2022].

[FOOTNOTEBarnettMuehryQuinn200083-4] 4,0 ^4,1 Barnett, Muehry i Quinn, 2000, p. 83.

[FOOTNOTEBarnettMuehryQuinn200084-5] Barnett, Muehry i Quinn, 2000, p. 84.

[6] 1942-, Griffiths, David J. (David Jeffery),. Introduction to quantum mechanics. 2nd ed. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall, 2005. ISBN 0131118927.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

@@ Línia 1: / Línia 1: @@
 {{Infotaula de partícula}}
+Un '''fermió''' és qualsevol [[partícula elemental]] o [[sistema lligat]] que presenta un [[espín]] semienter i amb un comportament que s'ajusta a l'[[estadística de Fermi-Dirac]].<ref>{{GEC |0108659|fermió|consulta= 1 gener 2022}}</ref><ref name=DoF>{{Ref-llibre|cognom=Rennie |nom=Richard |cognom2=Law |nom2=Jonathan |títol=A Dictionary of Physics |llengua=anglès |edició=Vuitena edició |editorial=Oxford University Press |any=2019 |isbn=978–0–19–882147–2 }}</ref> Entre els fermions trobem partícules elementals com els [[Leptó|leptons]] i els [[quark]]s, entre els sistemes lligats trobem partícules compostes com els [[Barió|barions]] o [[Nucli atòmic|nuclis atòmics]] com en el cas del [[triti]] o l'[[heli 3]].<ref name=brit>{{ref-web |url=https://www.britannica.com/science/fermion |títol=fermion |consulta=6 gener 2022 |obra= Encyclopædia Britannica|editor= Encyclopædia Britannica, Inc.|llengua= anglès}}</ref> Tota la [[matèria]] està formada per fermions.{{sfn|Barnett|Muehry|Quinn|2000|p=83}} Els fermions reben el nom en honor del [[físic]] italià [[Enrico Fermi]] (1901-1954).{{sfn|Barnett|Muehry|Quinn|2000|p=84}}
-Un '''fermió''' és aquella partícula que compleix l'[[estadística de Fermi-Dirac]], i per tant el [[principi d'exclusió de Pauli]], segons el qual dos fermions idèntics no poden ocupar el mateix [[estat quàntic]] alhora. Els fermions tenen [[espín]] fraccionari. Són fermions els [[Leptó|leptons]], i els [[Quark|quarks]]. Reben el nom en honor del físic italià [[Enrico Fermi]].<ref>{{Ref-llibre |cognom=1933- |nom=Tipler, Paul Allen |títol=Física para la ciencia y la tecnología |url=https://www.worldcat.org/oclc/805051645|edició=6a ed |data=2010 |editorial=Reverté |lloc=Barcelona |isbn=9788429144284}}</ref><ref>{{Ref-publicació |cognom=John E. Thomas i Michael E. Gehm |article=Gases de Fermi atrapados ópticamente |publicació=Investigación y Ciencia |data=Març 2005}}</ref>
+La principal diferència entre els fermions i els [[bosons]], l'altre grup de partícules elementals que conforma el [[Model estàndard de física de partícules|model estàndard]], rau en que els fermions obeeixen el [[principi d'exclusió de Pauli]], que estableix que dues partícules no poden ocupar el mateix [[estat quàntic]] alhora.{{sfn|Barnett|Muehry|Quinn|2000|p=83}}
-== Fermió de Dirac ==
-Un fermió de Dirac és un fermió que no és la seva pròpia [[antipartícula]], anomenats així per [[Paul Dirac]]. Tots els fermions al [[Model estàndard de física de partícules|Model Estàndard]], excepte possiblement els [[neutrí|neutrins]], són fermions de Dirac.
-== Fermió de Majorana ==
-Un fermió de Majorana és un fermió que és la seva pròpia [[antipartícula]], anomenats així per [[Ettore Majorana]]. No es coneixen fermions de Majorana a la natura.
-== Fermió de Fugaito ==
-Un fermió de Fugaito és un fermió en què el seu [[espín]] és un [[nombre enter]] del [[factor de Cerebrisme]]. No es coneixen fermions de Fugaito en la naturalesa antisimètrica, però sí en la dotada de la [[Violació CP]].
 == Leptons ==
+La primera família de leptons està formada per l'[[electró]], el [[positró]] i el [[neutrí]]. L'electró té [[càrrega elèctrica]] negativa de -1.6 × 10<sup>-19</sup> [[coulomb]]s i [[massa]] de 9.10 × 10<sup>-31</sup> [[kilogram|kg]]. Es representa habitualment com a e<sup>-</sup>. El positró, l'[[antipartícula]] ([[simetria C]], de càrrega) de l'electró té la mateixa [[massa]], i càrrega positiva. Es representa per e<sup>+</sup>.
+El neutrí, segons els últims experiments de detecció de neutrins solars, tindria [[massa]], encara que aquesta no s'ha pogut determinar amb precisió fins avui, i seria petita. Aquests leptons, juntament amb els quarks u, d, formen el primer de tres grups de partícules, o generacions. Les altres generacions només es diferencien d'aquesta en la [[massa]]. En la segona família, el leptó similar a l'[[electró]] és el [[muó]], i l'anàleg del [[neutrí]] és el [[neutrí muònic]]. En la tercera generació, la partícula similar a l'electró és el [[Leptó tau|tau]]. Al neutrí li correspon el [[neutrí tauònic]].<ref>{{Ref-llibre|cognom=1942-|nom=Griffiths, David J. (David Jeffery),|títol=Introduction to quantum mechanics|url=https://www.worldcat.org/oclc/53926857|edició=2nd ed|data=2005|editorial=Pearson Prentice Hall|lloc=Upper Saddle River, NJ|isbn=0131118927}}</ref>
 {| class=wikitable cellspacing=0 cellpadding=2 align=center
 |+Leptons
@@ Línia 32: / Línia 28: @@
 |}
+== Quarks ==
-La primera família de leptons està formada per l'[[electró]], el [[positró]] i el [[neutrí]]. L'electró té [[càrrega elèctrica]] negativa de -1.6 × 10<sup>-19</sup> [[coulomb]]s i [[massa]] de 9.10 × 10<sup>-31</sup> [[kilogram|kg]]. Es representa habitualment com a e<sup>-</sup>. El positró, l'[[antipartícula]] ([[simetria C]], de càrrega) de l'electró té la mateixa [[massa]], i càrrega positiva. Es representa per e<sup>+</sup>.
+El [[quark u]] i el [[quark d]] són els components del [[protó]] (uud), del [[neutró]] (udd), i els altres [[hadró|hadrons]]. Es creu que només poden existir en grups de dos, o tres (o més recentment, cinc). Es diferencien dels leptons pel fet que tenen càrregues de +2/3, o -1/3 (-2/3, o +1/3 els [[antiquark]]s). Tots els quarks tenen un espín de ½ [[constant de Planck|ћ]]. La segona generació està formada pel [[quark c]] i el [[quark s]]. La tercera és la que formen el [[quark t]] i el [[quark b]].
-El neutrí, segons els últims experiments de detecció de neutrins solars, tindria [[massa]], encara que aquesta no s'ha pogut determinar amb precisió fins avui, i seria petita. Aquests leptons, juntament amb els quarks u, d, formen el primer de tres grups de partícules, o generacions. Les altres generacions només es diferencien d'aquesta en la [[massa]]. En la segona família, el leptó similar a l'[[electró]] és el [[muó]], i l'anàleg del [[neutrí]] és el [[neutrí muònic]]. En la tercera generació, la partícula similar a l'electró és el [[Leptó tau|tau]]. Al neutrí li correspon el [[neutrí tauònic]].<ref>{{Ref-llibre|cognom=1942-|nom=Griffiths, David J. (David Jeffery),|títol=Introduction to quantum mechanics|url=https://www.worldcat.org/oclc/53926857|edició=2nd ed|data=2005|editorial=Pearson Prentice Hall|lloc=Upper Saddle River, NJ|isbn=0131118927}}</ref>
+Les estimacions de les masses dels quarks u, i d, són objecte de controvèrsia, i encara s'investiguen; de fet, hi ha autors que suggereixen que el quark u podria essencialment no tenir massa.
-A part dels leptons podem parlar dels ''quarks''.
-== Quarks ==
 {| class=wikitable cellpadding=2 cellspacing=0 align=center
 |+ Quarks
@@ Línia 64: / Línia 59: @@
 |}
+== Fermions composts ==
-Els quarks u (de l'anglès "up"), d (de l'anglès "down") componen el [[protó]] (uud), i el [[neutró]] (udd), i els altres [[hadró|hadrons]]. Es creu que només poden existir en grups de dos, o tres (o més recentment, cinc). Es diferencien dels leptons pel fet que tenen càrregues de +2/3, o -1/3 (-2/3, o +1/3 els [[antiquark]]s). Tots els quarks tenen un espín de ½ [[constant de Planck|ћ]]. La segona generació està formada pels quarks c (de l'anglès "charm", o 'centre'), s (de l'anglès "strange", o "sideways"). La tercera és la que formen el quark t (de "top", o "truth"), i b (de "botton", o "Beauty").
+Les partícules compostes, com els [[àtoms]] i les molècules, poden ser fermions o [[bosó|bosons]]. Els fermions estan formats per un nombre senar de fermions, mentre que els bosons en tenen un nombre parell. El <sup>6</sup>[[liti]], per exemple, és un fermió compost, mentre que el <sup>7</sup>[[liti]] és un bosó compost. A [[temperatura|temperatures]] ordinàries, els dos isòtops tenen les mateixes propietats, però a temperatures molt baixes apareixen propietats quàntiques completament diferents. Quan el <sup>7</sup>liti es refreda, es converteix en un [[condensat de Bose-Einstein]]. Quan un gas de fermions, per exemple un de format per <sup>6</sup>liti, es refreda per sota de la [[temperatura de Fermi]], apareix un gas de Fermi degenerat, en el qual els àtoms s'agrupen en [[parell de Cooper|parells de Cooper]].
+== Fermió de Dirac ==
-Les estimacions de les masses dels quarks u, i d, són objecte de controvèrsia, i encara s'investiguen; de fet, hi ha autors que suggereixen que el quark u podria essencialment no tenir massa.
+Un fermió de Dirac és un fermió que no és la seva pròpia [[antipartícula]], anomenats així per [[Paul Dirac]]. Tots els fermions al [[Model estàndard de física de partícules|Model Estàndard]], excepte possiblement els [[neutrí|neutrins]], són fermions de Dirac.
-== Fermions composts ==
+== Fermió de Majorana ==
+Un fermió de Majorana és un fermió que és la seva pròpia [[antipartícula]], anomenats així per [[Ettore Majorana]]. No es coneixen fermions de Majorana a la natura.
-Les partícules compostes, com els [[àtoms]] i les molècules, poden ser fermions o [[bosó|bosons]]. Els fermions estan composts per un nombre senar de fermions, mentre que els bosons en tenen un nombre parell. El <sup>6</sup>[[liti]], per exemple, és un fermió compost, mentre que el <sup>7</sup>[[liti]] és un bosó compost. A [[temperatura|temperatures]] ordinàries, els dos isòtops tenen les mateixes propietats, però a temperatures molt baixes apareixen propietats quàntiques completament diferents. Quan el <sup>7</sup>liti es refreda, es converteix en un [[condensat de Bose-Einstein]]. Quan un gas de fermions, per exemple un de format per <sup>6</sup>liti, es refreda per davall de la [[temperatura de Fermi]], apareix un gas de Fermi degenerat, en el qual els àtoms s'agrupen en [[parell de Cooper|parells de Cooper]].
+== Referències ==
+{{referències}}
+== Bibliofgrafia ==
+* {{Ref-llibre|cognom=Barnett |nom=R. Michael |cognom2=Muehry |nom2=Henry |cognom3=Quinn |nom3=Helen R. |títol=The Charm of Strange Quarks Mysteries and Revolutions of Particle Physics |llengua=anglès |editorial=Springer |any=2000 |isbn=978-1-4684-9510-2 |doi=10.1007/978-0-387-21534-1 }}
-== Bibliografia ==
 {{Commonscat}}
-{{Referències}}
 {{partícules}}