En fermion er en elementarpartikel, en atomkerne eller et atom med halvtalligt spin. Strengt taget måles spin i enheder af Plancks konstant, men ofte angives spin blot uden enheden.

Faktaboks

Etymologi
Elementarpartiklen har navn efter den italiensk-amerikanske fysiker Enrico Fermi; 2. led er -on.

Alle elementarpartikler forekommer som enten bosoner med heltalligt spin eller som fermioner med halvtalligt spin. Bosoner og fermioner viser radikalt forskellig opførsel, når kvanteeffekter spiller en rolle. Fx er 4He-atomet en boson, men 3He-atomet en fermion. Skønt de to atomer har næsten ens kemiske egenskaber, opfører de sig vidt forskelligt ved meget lave temperaturer, hvor kvanteeffekter viser sig afgørende.

Fermioner adlyder Paulis udelukkelsesprincip (se Pauliprincippet), der siger, at to fermioner ikke kan forekomme i samme kvantetilstand.

De mest fundamentale fermioner er leptoner og kvarker. Atomernes elektroner er leptoner, og det er deres fundamentale fermion-natur, der er årsag til atomernes skalstruktur og kemiske egenskaber. Atomkernepartiklerne, protonen og neutronen, der hver er dannet af tre kvarker, er også fermioner. Af kendte elementarpartikler er således næsten alle fermioner, og alle disse elementarpartikler har spin en halv. Undtagelserne er Higgs-partiklen (som har spin nul), fotonen (lyspartiklen, som har spin en), W-bosonen og Z-bosonen (massive bosoner, der begge har spin en, og som er ansvarlige for de svage vekselvirkninger), gluonen (masseløs boson med spin en, der er ansvarlig for de stærke vekselvirkninger), samt gravitonen (masseløs boson med spin to, der er ansvarligt for tyngdekraften). Fermioners ejendommelige egenskaber er afgørende for forståelsen af vidt forskellige fysiske systemer som hvide dværge, neutronstjerner og metaller.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig