페르미 입자

[입다]

페르미 입자

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이 문서의 내용은 출처 이 문서를 편집하여, 신뢰할 수 있는 출처검증토론 문서 (2013년 6월)

표준 모형의 기본 입자

페르미 입자(영어: fermion 퍼미온^[*])는 페르미-디랙 통계를 따르는 입자반정수의 스핀이탈리아의 물리학자인 엔리코 페르미애니온 따위를 제외하고) 그 스핀 혹은 통계에 따라 페르미온과 보손

목차

• 1 자연계의 페르미온
  • 1.1 기본 페르미온
  • 1.2 합성 페르미온
• 2 성질
  • 2.1 스핀
  • 2.2 통계역학
  • 2.3 페르미온의 로런츠 표현
• 3 같이 보기

자연계의 페르미온[편집]

기본 페르미온[편집]

현재 알려진 기본 입자

• 쿼크는 중입자와 중간자색가둠양성자와 핵 속의 중성자)를 구성하는 쿼크는 위 쿼크와 아래 쿼크
• 렙톤은 자유롭게 존재하는 입자이며, 두 종류로 나뉜다.
  • 대전된 렙톤들은 전자 및 이와 유사한 입자들 뮤온과 타우온
  • 중성미자

표준 모형의 페르미온들은 중입자수 또는 렙톤 수

초대칭이나 각종 대통일 이론

합성 페르미온[편집]

홀수개의 페르미온으로 구성된 합성 입자는 페르미온을 이룬다. 예를 들어, 핵자를 비롯한 중입자보손 장으로만 구성된 솔리톤인 스커미온

성질[편집]

스핀[편집]

양자장론의 스핀-통계 정리에 따라, 로런츠 대칭이 깨지지 않는 이상 모든 페르미온은 항상 반정수의 스핀와인버그-위튼 정리초중력 이론의 그래비티노

통계역학[편집]

이 부분의 본문은 양자통계역학

보손과 달리, 페르미온은 파울리 배타 원리

양자 통계역학에서는 고전적인 통계역학의 확률 분포인 맥스웰-볼츠만 분포보손이 보여주는 양자역학적 동일 입자확률파동함수를 ${\displaystyle \psi (x_{1},x_{2},...x_{n})}$ 이라고 할 때에 입자 1과 입자 2을 서로 맞바꾸어도 제3의 관찰자로서는 아무런 차이를 감지 할 수 없다. 즉 ${\displaystyle \psi (x_{1},x_{2},...x_{n})=\psi (x_{2},x_{1},...x_{n})}$ 이라고 할 수 있다. 이제 맞바꾸는 교환 작용자 ${\displaystyle \chi }$에 대한 고윳값 r을 생각해 볼 수 있는데, ${\displaystyle \chi ^{2}}$는 두 번 맞바꾼 것이기 때문에 단순한 항등${\displaystyle \chi ^{2}}$의 고윳값 ${\displaystyle r^{2}}$는 1이 되고, r은 실수라 가정할 때에 당연히 +1 또는 -1이 될 것이다. 페르미온은 맞바꾸는 교환 작용자 χ에 대한 고윳값 r이 -1인 경우이다. 따라서 ${\displaystyle \chi \psi (x_{1},x_{2},...x_{n})=-\psi (x_{1},x_{2},...x_{n})}$ 이고, 위에서 언급한대로 맞바꾸기를 한 이후의 확률파동함수는 그 이전과 비교해서 구분할 수 없다. 즉, ${\displaystyle \psi (x_{1},x_{2},...x+n)=-\psi (x_{1},x_{2},...x_{n})}$ 이 된다. 따라서 앞의 식의 양변을 한쪽으로 옮기면 ${\displaystyle \chi \psi (x_{1},x_{2},...x_{n})=0}$ 을 확인할 수 있다. 이는 한 개 보다 많은 복수의 페르미온이 동일한 상태에 존재 할 수 없음을 나타낸다. 그러므로 특정한 에너지 ε를 갖는 페르미온에 대한 확률분포를 볼츠만 분포를 확장하여 계산하면 다음과 같다.

• 상태1: ε의 에너지를 갖는 페르미온이 존재하지 않는 경우의 볼츠만 인자는 1이다.
• 상태2: ε의 에너지를 갖는 페르미온이 하나 존재하는 경우의 볼츠만 인자는 ${\displaystyle e^{-{\frac {\epsilon }{kT}}}}$이다.
• 이제 ε의 에너지를 갖는 페르미온이 '하나' 존재할 확률을 계산해 보면 ${\displaystyle {\frac {e^{-{\frac {\epsilon }{kT}}}}{1+e^{-{\frac {\epsilon }{kT}}}}}}$이 된다.

페르미온의 로런츠 표현[편집]

수학적으로, 페르미온은 로런츠 군의 스피너

페르미온 종류	질량	반입자	나선도	예	가능한 시공간 차원 d
디랙	유질량	서로 다름	입자·반입자가 각각 둘 다 가능	쿼크, 전자, 뮤온, 타우온	항상 가능
마요라나	유질량	스스로의 반입자	둘 다 가능	중성미자? (미확인)	${\displaystyle d\not \equiv 5,6,7{\pmod {8}}}$
바일	무질량	서로 다름	입자는 오른손·왼손 가운데 하나만 가능. 반입자는 이에 반대되는 나선도만 가능	표준 모형에서의 중성미자	d 짝수
마요라나-바일	무질량	스스로의 반입자	오른손·왼손 가운데 하나만 가능	(4차원에서 존재할 수 없음)	${\displaystyle d\equiv 1{\pmod {8}}}$

아직 중성미자표준 모형에서는 중성미자가 바일 페르미온으로 취급되었으나, 이는 중성미자 진동

같이 보기[편집]

• 보손
• 애니온
• 입자물리
• 통계역학
• 페르미-디랙 통계

접기

• v
• d
• e
• h

입자 물리학의 입자

기본 입자

페르미 입자

쿼크	위(u) 아래(d) 맵시(c) 기묘(s) 꼭대기(t) 바닥(b)
경입자	전자(e−)/양전자(e+) 뮤 입자(μ−/μ+) 타우 입자(τ−/τ+) 전자 중성미자/전자 반중성미자 뮤온 중성미자/뮤온 반중성미자 타우 중성미자/타우 반중성미자

보스 입자

• 게이지 보손 (광자
• W · Z보손
• 글루온)
• 스칼라 보손(힉스 보손)

미관측 입자

대통일 이론 등

• 액시온(A⁰)
• 마요론(J)
• X · Y보손
• W' · Z' 보손
• 비활성 중성미자
• 자기 홀극
• 테크니컬러 관련 입자

초대칭짝

게이지노	글루이노 중력미자 (골드스티노) 뉴트랄리노 (포티노 힉시노 지노) 차지노 (위노 힉시노) 색시온 액시노
스페르미온	스쿼크 (스칼라 위 쿼크, 스칼라 아래 쿼크, 스칼라 맵시 쿼크, 스칼라 기묘 쿼크, 스칼라 꼭대기 쿼크, 스칼라 바닥 쿼크) 슬렙톤 (스엘렉트론, 스뮤온, 스타우온, 스뉴트리노, 스뮤온 스뉴트리노, 스타우 스뉴트리노)

양자 중력 및 끈 이론

• 중력자
• 딜라톤
• 라디온(중력스칼라)
• 중력광자

기타

• 유령 입자
• 골드스톤 보손
• 타키온
• 순간자

합성 입자

강입자

중입자	핵자(N) (양성자(p) 중성자(n)) Δ(델타) Λ(람다) Σ(시그마) Ξ(크시) Ω(오메가)
맛깔없는 가벼운 중간자	π(파이온) ρ(로) η(에타)·η′(에타 프라임) φ(피) ω(오메가) a(에이) b(비) f(에프)·f′(에프 프라임) h(에이치)·h′(에이치 프라임)
맛깔없는 무거운 중간자	J/ψ(제이/프시) ϒ(입실론) θ(세타) χ(키) ηc/b/t(에타 쿼코늄) hc/b/t
맛깔있는 중간자	K(케이온) D B T

기타

• 원자핵
• 원자
• 분자
• 별난 원자 (뮤오늄, 포지트로늄 등)
• 펜타쿼크

미관측 입자

• 테트라쿼크
• 글루볼
• 중간자 분자

준입자

• 솔리톤
• 엑시톤
• 마그논
• 포논
• 플라스몬
• 폴라리톤
• 폴라론
• 로톤

목록

기타 가설 입자

전거 통제	BNE: XX534885 BNF: cb11976538t (data) GND: 4121256-3 LCCN: sh85047833 SUDOC: 027801136

원본 주소 "https://ko.wikipedia.org/w/index.php?title=페르미_입자&oldid=24929376"

분류:

• 페르미 입자
• 물리학의 기본 개념
• 통계역학
• 입자물리학
• 엔리코 페르미
• 양자장론
• 아원자 입자

[입다]

원자와 아원자 주로 흐르니 질산과 인산은 나를 더하고
질산과 아질산 우리 주보니 염산과 염기는 어미를 품네
아멘 아멘 아멘!

출2:3. 20
민26:59

요한과 요나와 요엘과 요실금과 요게벳에서 애굽여자 하갈과 요게벳이다.
요게벳!

내가 가지고 있는 예수의 흔적이다.
예수!

마1:21. 23

[입다]

고려대선택됨
우리말샘



명사


[화학] 단백질을 구성하는 방향족 아미노산의 하나. 생체 내에서는 페닐알라닌에서 생성되어 아드레날린, 티록신, 멜라닌 따위의 중요한 물질로 변한다. 화학식은 C6H4(OH)CH2CH(NH2)CO2H이다.

티로신이 티로시나제 효소 작용으로 산화되어 DOPA라는 화합물이 되고, DOPA는 다시 DOPA 산화 효소에 의해 멜라닌이 된다.

[입다]

티로신에서 티록신이다.
티록신!

사구체에서 사립체로 흐른 일에 사사 입다를 넘어 입산이 잡힌 일이다.
입산!
삿12:6-8