费米子凝聚态 费米子

什么是费米子费米子(fermion):自旋为半整数的粒子 。比如电子、质子、中子等以及其反粒子 。它们符合泡利不相容原理,以及费米-狄拉克统计:
由全同费米子组成的孤立系统,处于热平衡时,分布在能级εi的粒子数为,Ni=gi/(e^(α+βεi)+1)
。α为拉格朗日乘子、β=1/(kT),有体系温度,粒子密度和粒子质量决定 。εi为能级i的能量,gi为能级的简并度 。
费米子,得名于意大利物理学家费米.
玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子 。玻色子不遵守泡利不相容原理,在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚 。
玻色子包括:.
胶子
-
强相互作用的媒介粒子,自旋为1,有8种;
光子
-
电磁相互作用的媒介粒子,自旋为1,只有1种这些基本粒子在宇宙中的“用途”可以这样表述:构成实物的粒子(轻子和重子)和传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子) 。在这样的一个量子世界里,所有的成员都有标定各自基本特性的四种量子属性:质量、能量、磁矩和自旋 。
这四种属性当中,自旋的属性是最重要的,它把不同将粒子王国分成截然不同的两类,就好像这个世界上因为性别将人类分成了男人和女人一样意义重大 。粒子的自旋不像地球自转那样是连续的,而是是一跳一跳地旋转着的 。根据自旋倍数的不同,科学家把基本粒子分为玻色子和费米子两大类 。费米子是像电子一样的粒子,有半整数自旋(如1/2,3/2,5/2等);而玻色子是像光子一样的粒子,有整数自旋(如0,1,2等) 。
这种自旋差异使费米子和玻色子有完全不同的特性 。没有任何两个费米子能有同样的量子态:它们没有相同的特性,也不能在同一时间处于同一地点;而玻色子却能够具有相同的特性 。
基本粒子中所有的物质粒子都是费米子,是构成物质的原材料(如轻子中的电子、组成质子和中子的夸克、中微子);而传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子)都是玻色子 。
费米子是什么?费米子的作用和基本性质 在一组用相同粒子组成的体系当中,假如这个体系中的一个量子态中只能容纳一个粒子,这个粒子就是费米子,在1937年的时候由物理学家恩利克·费米首次提出,2004年国际知名联合研究小组发现了物质的第六种形态,也就是费米子凝聚态,费米子还可以转化成为玻色子,本站带大家一起了解下 。
费米子是什么?
在一组用相同粒子组成的体系当中,假如这个体系中的一个量子态中只能容纳一个粒子,这个粒子就被称之为费米子,两个以上的费米子是不可能出现在相同的量子态中的 。
在1937年的时候,量子力学突然兴起,而有一位著名的物理学家提出了这个特别粒子的概念,后来经过漫长的研究,最终确认费米子确实是存在的,这对于量子力学来说是比较伟大的发现了有着比较重要的意义 。
费米子的提出者
恩利克·费米出生于1901年,他是比较有名的物理学家,同时也曾经获得过物理的诺贝尔奖 。他不管是理论还是在实验方面都有自己的独到之处,这也是现代所有物理学家中比较厉害的人物 。
费米子的作用和基本性质
2004年国际知名联合研究小组发现了物质的第六种形态,也就是费米子凝聚态 。这算是给人们更好了解物质世界提供了新思路,也有比较重要的意义,即将成为相当重要的科技成果 。
每个费米子都是单独存在的,不可能拥有相同的量子态,它的凝聚一直都被认为是不可能的 。但是物理学家发现了一个号办法,他们将费米子转化成为玻色子,这也为更好研究创造费米子凝聚态提供了条件 。
费米子被延伸发展到很多方面,比如重费米子体系、费米气体模型之类的都是新的研究方向,当然科学是没有止境的 。
极简量子力学:一张图看懂什么是玻色子、费米子、希格斯子 大家都知道,量子力学是现代物理学的核心,物理学家对宇宙中“极小构成”的 探索 一直延续至今 。从分子、原子,到组成原子的质子、中子、电子,可能都是很多人所熟知的 。
然而,随着各种名称怪异的夸克(上夸克,下夸克、顶夸克、奇夸克等),到中微子、玻色子的发现,还有2012年发现的希格斯玻色子,普通大众就开始云里雾里了,这都是些啥……
如果用非常简单的语言解释,可以概括为:这些粒子的分类和作用,其实是在解释微观量子是如何相互作用、如何黏在一起构成我们所看到的宏观世界的 。

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