フェルミ‐りゅうし〔‐リフシ〕【フェルミ粒子】
フェルミ粒子
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/08/25 00:22 UTC 版)
| フェルミ粒子（フェルミオン） | ||
|---|---|---|
| 組成 | 素粒子、クォーク | |
| 粒子統計 | フェルミ粒子 | |
| 世代 | 第一、第二、第三世代 | |
| 相互作用 | 強い相互作用 弱い相互作用 電磁相互作用 重力相互作用 |
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| 反粒子 | 反クォーク、陽電子など | |
| スピン | 
場の量子論から、半整数スピンを持つ粒子2つを入れ替えたとき波動関数の符号が逆転する。すなわち、同種の複数のフェルミ粒子からなる系の全波動関数は、いずれかの2個の粒子の交換に関して反対称となる。これは系の全波動関数をψ、i番目の粒子の座標をxiとしたとき、 |
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- 長岡 洋介『統計力学』岩波書店〈岩波基礎物理シリーズ〉、1994年。ISBN 978-4000079273。
- ガシオロウィッツ『量子力学Ⅰ』林 武見、北角 新作（共訳）、丸善出版、1998年。 ISBN 978-4-621-04529-9。
関連項目
フェルミ粒子
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/12/30 08:58 UTC 版)
量子論的なフェルミ粒子の系は、ディラック場 ψ で記述される。質量が m の自由なフェルミ粒子の運動項は S ψ [ ψ ] = ∫ [ i ψ ¯ γ μ ∂ μ ψ ( x ) − m ψ ¯ ψ ( x ) ] d 4 x {\displaystyle S_{\psi }[\psi ]=\int \left[i{\bar {\psi }}\gamma ^{\mu }\partial _{\mu }\psi (x)-m{\bar {\psi }}\psi (x)\right]\,d^{4}x} で与えられる。ここで γ はガンマ行列である。 フェルミ粒子と電磁場との相互作用は、ゲージ理論に基づいて、微分を共変微分へ置き換える最小結合の理論で記述される。従って、フェルミ粒子の運動項と相互作用項は S ψ [ ψ ] + S int [ ψ , A ] = ∫ [ i ψ ¯ γ μ ( ∂ μ − i e A μ Q ) ψ ( x ) − m ψ ¯ ψ ( x ) ] d 4 x {\displaystyle S_{\psi }[\psi ]+S_{\text{int}}[\psi ,A]=\int \left[i{\bar {\psi }}\gamma ^{\mu }(\partial _{\mu }-ieA_{\mu }Q)\psi (x)-m{\bar {\psi }}\psi (x)\right]\,d^{4}x} の形となる。ここで e は電磁相互作用の結合定数である電気素量である。また、Q はディラック場 ψ の U(1)em の下での変換性を表すチャージである。 従って相互作用項は S int [ ψ , A ] = e ∫ ψ ¯ Q γ μ ψ ( x ) A μ ( x ) d 4 x {\displaystyle S_{\text{int}}[\psi ,A]=e\int {\bar {\psi }}Q\gamma ^{\mu }\psi (x)A_{\mu }(x)\,d^{4}x} であり、4元電流密度は j μ ( x ) = e ψ ¯ Q γ μ ψ ( x ) {\displaystyle j^{\mu }(x)=e{\bar {\psi }}Q\gamma ^{\mu }\psi (x)} となる。 「量子電磁力学」も参照
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