Fermion
Fermion adalah kategori partikel elementer. Mereka sangat kecil dan sangat ringan. Fermion dapat dianggap sebagai blok bangunan materi karena atom terdiri dari fermion. Paul Dirac menamai mereka fermion untuk menghormati seorang ilmuwan terkenal bernama Enrico Fermi.
Elektron (partikel bermuatan) adalah fermion, tetapi foton (partikel radiasi elektromagnetik) tidak. Bilangan spin fermion adalah 1/2, 3/2, 5/2, dst. Karena spin mereka bukan bilangan bulat, mereka mengikuti prinsip eksklusi Pauli: tidak ada dua fermion yang dapat berbagi keadaan kuantum (yang mencakup posisi dalam ruang), jika mereka memiliki bilangan kuantum yang sama, seperti spin. Dengan kata lain, fermion dapat bertabrakan satu sama lain. Perilaku ini tidak ada di kelas partikel elementer lainnya yang disebut boson: Anda dapat memiliki banyak boson, misalnya foton, di tempat yang sama pada waktu yang sama. Gerakan fermion mengikuti statistik Fermi-Dirac.
Fermion yang paling terkenal memiliki spin 1/2. Contoh jenis fermion dengan spin 1/2 adalah elektron. Elektron termasuk dalam kelompok fermion yang disebut lepton.
Fermion fundamental (fermion yang tidak terdiri dari apa pun yang lain) adalah quark atau lepton. Ada 6 jenis quark yang berbeda (disebut "rasa") dan 6 jenis lepton yang berbeda. Inilah nama-nama mereka:
- Quark - atas, bawah, pesona, aneh, atas, bawah
- Lepton - elektron, muon, tau, neutrino elektron, neutrino muon, neutrino tau
Masing-masing fermion ini juga memiliki anti-partikel yang terkait dengannya, jadi ada total 24 fermion fundamental yang berbeda. Anti-partikel mirip dengan partikel asli, tetapi dengan muatan listrik yang berlawanan. Quark "atas", "pesona", dan "atas" memiliki muatan listrik +2/3. Anti-partikel mereka memiliki muatan -2/3 (anti-up, anti-charm, anti-top). Tiga quark lainnya (bawah, aneh, dan bawah) memiliki muatan -1/3, dan anti-partikelnya memiliki muatan +1/3. Elektron, muon, dan tau lepton semuanya memiliki muatan -1, dan anti-partikel mereka (anti-elektron atau "positron", anti-muon, anti-tau) memiliki muatan +1. Semua neutrino dan anti-neutrino memiliki muatan 0. Perbedaan utama antara quark atau lepton dengan muatan yang sama adalah massanya.
Pasangan supersimetris dari setiap fermion disebut "sfermion".
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa itu fermion?
J: Fermion adalah kategori partikel elementer yang sangat kecil dan ringan. Mereka dapat dianggap sebagai blok bangunan materi karena atom terdiri dari mereka.
T: Siapa yang menamai mereka fermion?
J: Paul Dirac menamai mereka fermion untuk menghormati ilmuwan terkenal Enrico Fermi.
T: Apakah elektron adalah fermion?
J: Ya, elektron (partikel bermuatan) adalah jenis fermion.
T: Dapatkah dua fermion berbagi keadaan kuantum yang sama?
J: Tidak, karena bilangan spin mereka bukan bilangan bulat, mereka mengikuti prinsip eksklusi Pauli yang menyatakan bahwa tidak ada dua fermion yang dapat berbagi keadaan kuantum yang sama jika mereka memiliki bilangan kuantum yang sama seperti spin.
T: Ada berapa banyak fermion fundamental yang berbeda?
J: Ada 24 fermion fundamental yang berbeda - 6 quark dan 6 lepton ditambah anti-partikel terkait.
T: Apa perbedaan antara quark atau lepton dengan muatan yang sama?
J: Perbedaan utama antara quark atau lepton dengan muatan yang sama adalah massanya.
T: Apa itu sfermion? J: Pasangan supersimetris dari setiap fermion disebut "sfermion."
