Fermión
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Un fermión, cuyo nombre se puso en honor al célebre científico italiano Enrico Fermi, es una partícula de espín semi-entero (1/2,3/2...). En el modelo estándar existen dos tipos de fermiones fundamentales, los quarks y los leptones. Dado que los números quánticos fermiónicos se suelen conservar, se dice normalmente que son los constituyentes de la materia.
Las funciones de onda de los fermiones son antisimétricas lo que hace que obedezcan a la estadística de Fermi-Dirac verificando, por tanto, el principio de exclusión de Pauli. Dos fermiones no pueden ocupar el mismo estado cuántico al mismo tiempo.
Todas las partículas elementales observadas son fermiones o bosónes. Una partícula compuesta, formada por varias elementales, puede ser también un fermión o un bosón dependiendo solo del número de fermiones que contenga:
- Las partículas compuestas que contienen un número par de fermiones son bosones. Este es el caso, por ejemplo, de los mesones o del núcleo de carbono-12.
- Las partículas compuestas que contienen un número impar de fermiones son fermiones. Este es el caso, por ejemplo, de los bariones o del núcleo de carbono-13.
Por el contrario el número de bosones que contenga la partícula es irrelevante de cara a determinar su posible naturaleza fermiónica o bosónica.
Por supuesto, el comportamiento fermiónico o bosónico de las partículas compuestas solo se aprecia si observamos el sistema a gran distancia en comparación con la escala de la partícula. Si observamos a escalas similares entonces la contribución de la estructura espacial empieza a ser importante. Por ejemplo, dos átomos de helio-4 a pesar de ser bosones no pueden ocupar el mismo espacio si este es comparable al tamaño de la estructura de la partícula en cuestión. Así, el helio líquido tien una densidad finita comparable a la densidad de la materia líquida ordinaria.
Los fermiones elementales se dividen en dos grupos: quarks y leptones. Las partículas elementales que forman la materia ordinaria son fermiones. La materia está hecha de quarks los cuales forman protones y neutrones y también de leptones, los electrones. El principio de exclusión de Pauli obedecido por los fermiones es el responsable de la "rigidez" de la materia ordinaria y de la estabilidad de los orbitales atómicos haciendo que la complejidad química sea posible. También es el responsable de la presión ejercida por la materia degenerada.
[editar] Véase también
| Partículas fundamentales en física (lista, tabla) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fermiones | Bosones de Gauge | |||||||
| Quarks | Leptones | Bosones W y Z | Fotón | Gluón | ||||
| Arriba | Encantado | Cima | Electrón | Muón | Tau | Bosones hipotéticos | ||
| Abajo | Extraño | Fondo | e-neutrino | μ-neutrino | τ-neutrino | Gravitón Bosón de Higgs | ||
