Fermionen sind Elementarteilchen mit halbzahligem Spin. Zu den Fermionen gehören alle Teilchen, aus denen sich die Materie aufbaut, also sowohl die Quarks als auch die Leptonen. Auch die Kernbausteine sind Fermionen.
Fermionen unterscheiden sich von den Bosonen darin, dass die dem Pauli-Prinzip unterliegen, zwei Fermionen können also niemals den gleichen quantenmechanischen Zustand einnehmen. Diese "Abstoßung" der Fermionen gibt der Materie ihre Ausdehnung und Festigkeit. Die Eigenschaften von Fermionen ergeben sich aus der Symmetrie ihrer Wellenfunktionen.
Die Tabelle unten gibt eine Übersicht über die elementaren Fermionen, die Leptonen und die Quarks. Von diesen gibt es je zwei Ladungszustände, einfach negativ und neutral für Leptonen und ein Drittel negativ und zwei Drittel positiv für Quarks.
Fermionen kommen in drei Gruppen vor, von denen die höheren Gruppen immer schwerer werden, sonst aber die gleichen Eigenschaften haben. Warum es genau drei Gruppen gibt weiß man nicht. Es ist außerdem so, dass "normale" Materie nur aus Teilchen der ersten Gruppe bestehen. Die Teilchen der höheren Gruppen sind nicht stabil. Sie können erzeugt werden, zerfallen dann aber wieder in Teilchen der ersten Gruppe. Die folgende Tabelle zeigt die Fermionen im Überblick.
| Gruppe | Leptonen | Quarks | ||
|---|---|---|---|---|
| Ladung: | -1 | 0 | -1/3 | +2/3 |
| 1. | Elektronen | Elektronen- Neutrinos | down-Quarks | up-Quarks |
| 2. | Myonen | Myonen- Neutrinos | strange-Quarks | charm-Quarks |
| 3. | Tauonen | Tauonen- Neutrinos | bottom-Quarks | top-Quarks |
Aus Fermionen ist die uns umgebende Materie aufgebaut. Auf einer eigenen Seite habe ich eine Übersicht zur Einordnung der Fermionen zusammengestellt.
Das ultracoole Superatom aus dem Internet-Magazin Telepolis
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Letzte Änderung: 15.03.2006