フェルミオンは物質を構成する粒子です。電子、陽子、中性子、クォークはすべてフェルミオンです。フェルミオンはパウリの排他原理に従い、2つのフェルミオンが同じ量子状態を占めることはできません。この原理によって原子は構造を持ち、電子は特定の順序で電子殻を満たし、物質は単一の密度の高い塊に崩壊しないのです。フェルミオンは1/2や3/2のような半整数スピンを持ちます。一方、ボソンは整数スピンを持ち、同じ状態に重なり合うことができます。

排他原理は重大な結果をもたらします。白色矮星や中性子星が自身の重力で崩壊しないのはそのためです。電子や中性子はすべて同じ状態を占めることができないため、圧縮に抵抗します。この抵抗は縮退圧と呼ばれます。フェルミオンには、強い力を受けるクォークと、受けないレプトンの2種類があります。クォークは結合して陽子と中性子を形成します。レプトンには、電子、ミューオン、ニュートリノが含まれます。すべてのフェルミオンには、反対の電荷を持つ反粒子が存在します。フェルミオンという言葉は、フェルミオンを記述する統計を開発したエンリコ・フェルミにちなんで名付けられました。

フェルミオンに関する事実

• 物質粒子。 電子、陽子、中性子、クォーク。
• スピン。 1/2のような半整数。
• 排他原理。 同じ量子状態にあるものは2つ存在しない。
• 縮退圧力。 白色矮星と中性子星を支えます。
• Types. クォークとレプトン。

フェルミオンとボソンは同じものではありません。フェルミオンは物質を構成する粒子であり、ボソンは力を伝達する粒子です。