페르미온
Fermion
1. 개요
스핀이 (2n-1)/2 로 반정수이고 페르미-디랙 통계를 따르는 입자다. 파울리의 배타원리를 따르므로, 여러 입자가 동일한 상태에 겹쳐있을 수 없다.
페르미온에는 강한 상호작용의 영향을 받는 쿼크와 받지 않는 렙톤이 있으며 모여서 원자나 중간자같은 물질들을 구성한다. 페르미온에 속하는 입자들은 게이지 보존들을 주고받으며 상호작용을 한다.
모든 입자들은 보손(스칼라 보손 및 게이지 보손)이나 페르미온 둘 중 하나이다. 여기서의 입자는 소립자만을 말하지 않고 원자 이하의 입자들을 말한다. 메손은 쿼크로 이뤄져 있지만 스핀이 정수이므로 보손으로 취급한다.[1]
2. 종류
2.1. 기본 입자
2.1.1. 쿼크
강한 상호작용(강력)의 영향을 받는 입자로, 질량에 따라 3세대로 나누었으며, 각 세대에는 전하가 +2/3인 쿼크와 -1/3인 쿼크가 있어 전부 합쳐 6종류가 존재하며, 반입자인 반쿼크들까지 합치면 총 12종류가 존재한다. 스핀이 전부 1/2이며 맛깔이라는 특성이 있다. 자세한 것은 항목 참조
2.1.2. 렙톤
강한 상호작용의 영향을 받지 않는 입자로, 전하량이 -1인 하전 입자가 3가지 있으며 각 하전 입자에 상응하는 종류의 전하량이 없는 중성미자가 있어 6종류가 존재하며, 반입자들까지 합치면 총 12종류가 존재한다. 쿼크와 마찬가지로 스핀이 1/2이다. 자세한 것은 항목 참조
2.2. 복합 입자
2.2.1. 바리온
강입자 중 쿼크 3개가 뭉쳐서 만들어진 것. 현재 발견된 것은 총 160여종이다. 항목 참고.
2.2.2. 펜타쿼크
바리온과 메손의 결합체. 자세한 내용은 문서 참조.
2.2.3. 원자핵
삼중수소나 헬륨-3 등의 원자핵은 페르미온에 해당한다.
2.2.4. 원자
중성 헬륨-3 원자를 비롯하여 일부 원자들은 페르미온에 해당한다.
2.3. 마요라나 페르미온
반입자가 자기 자신인 페르미온. 자세한 내용은 문서 참조.