費米子是什麼呢？下面，我來解答一下這個問題。
在物理學體系裡面，經常提到一個詞彙，b那就是費米子。費米子是一類粒子。自旋為半奇數的粒子統稱為費米子。
在一組由全同粒子組成的體系中，如果在體系的一個量子態（即由一套量子數所確定的微觀狀態）上只容許容納一個粒子，這種粒子稱為費米子。簡單來說，自旋為半奇數的粒子就能被統稱為費米子。費米子也完全可以滿足了泡利不相容原理（泡利不相容原理，是微觀粒子運動的基本規律之一。它指出：在費米子組成的系統中，不能有兩個或兩個以上的粒子處於完全相同的狀態。在原子中完全確定一個電子的狀態需要四個量子數，所以泡利不相容原理在原子中就表現為：不能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的四個量子數，或者說在軌道量子數m,l,n確定的一個原子軌道上最多可容納兩個電子，而這兩個電子的自旋方向必須相反。泡利不相容原理，是電子在核外排布形成周期性從而解釋元素週期表的準則之一。），也就是說，兩個以上的費米子不能同時出現在相同的量子態中。
早在1937年，隨著量子力學的興起，義大利理論物理學家Ettore Majorana提出可能存在一種新型的奇特粒子，即名為Majorana費米子的粒子。經過75年的追尋，研究人員終於發現了Majorana費米子存在的一個可靠證據。不過費米子的提出者是美籍義大利物理學家恩利克•費米。
我們可以給費米子做一個分類。費米子主要分為兩類：夸克和輕子。夸克又分為12種，包括上夸克 (u)、下夸克 (d)、奇夸克 (s)、粲夸克 (c)、底夸克 (b)、頂夸克 (t)，及它們對應的 6 種反粒子。 12 種輕子：包括電子 (e)、渺子 (μ)、陶子 (τ)、、中微子νe、中微子νμ、中微子ντ，及對應的 6 種反粒子，包括 3 種反中微子。費米子還遵從費米統計法。費米-狄拉克統計又稱之為費米-狄拉克統計。費米-狄拉克統計是費米子所依從的統計規律。它表示在溫度T時，能級E的一量子態上平均分佈的電子數。因量子態上最多由一個電子所佔據，所以費米-狄拉克統計的物理含義是：能量為E的每個量子態上被電子所佔據的機率。
說到費米子，我們還不得不說它和玻色子的關係。費米子是像電子一樣的粒子，有半整數自旋(如1/2，3/2，5/2等)；而玻色子是像光子一樣的粒子，有整數自旋(如0，1，2等)。沒有任何兩個費米子能有同樣的量子態：它們沒有相同的特性，也不能在同一時間處於同一地點；而玻色子卻能夠具有相同的特性 。
粒子按自旋量子數分為兩類，一是費米子，自旋取半整數(1/2，3/2，…)，遵守全同粒子交換反對稱；二是玻色子，自旋取整數(0，1，2，…)，遵守全同粒子交換對稱。所以基本粒子也就兩種，費米子和玻色子，其主要區別就是自選特性的差異。那麼什麼是自旋？“自旋”（spin）是所有粒子的一個固有特性，可以把它理解為地球繞地軸的自轉。全部“費米子”的自旋都是“半整數”自旋，比如 1/2，3/2；而“玻色子”的自旋全是整數，比如 1，2。這裡細說費米子，我們還可以把費米子分為兩類：12 種夸克：包括上夸克 (u)、下夸克 (d)、奇夸克 (s)、粲夸克 (c)、底夸克 (b)、頂夸克 (t)，及它們對應的 6 種反粒子。 12 種輕子：包括電子 (e)、渺子 (μ)、陶子 (τ)、、中微子νe、中微子νμ、中微子ντ，及對應的 6 種反粒子，包括 3 種反中微子。費米子和玻色子還有一個區分：“費米子”遵循“費米-狄拉克統計”（Fermi-Dirac statistics）。這意味著全部“費米子”都要符合“泡利不相容原理”（Pauli’s exclusion principle），也就是多個費米子無法同時處於同一量子態。通俗地說，就是多個費米子無法在同一時間處於同一位置，還擁有相同的能量。這使得電子等粒子難以穿過物體。相對地，“玻色子”遵循的是“玻色-愛因斯坦統計”（Bose-Einstein statistics）。多個“玻色子”可以處於同一位置，這使得像光子這樣的粒子不會佔據空間。
費米子是什麼呢？下面，我來解答一下這個問題。
在物理學體系裡面，經常提到一個詞彙，b那就是費米子。費米子是一類粒子。自旋為半奇數的粒子統稱為費米子。
在一組由全同粒子組成的體系中，如果在體系的一個量子態（即由一套量子數所確定的微觀狀態）上只容許容納一個粒子，這種粒子稱為費米子。簡單來說，自旋為半奇數的粒子就能被統稱為費米子。費米子也完全可以滿足了泡利不相容原理（泡利不相容原理，是微觀粒子運動的基本規律之一。它指出：在費米子組成的系統中，不能有兩個或兩個以上的粒子處於完全相同的狀態。在原子中完全確定一個電子的狀態需要四個量子數，所以泡利不相容原理在原子中就表現為：不能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的四個量子數，或者說在軌道量子數m,l,n確定的一個原子軌道上最多可容納兩個電子，而這兩個電子的自旋方向必須相反。泡利不相容原理，是電子在核外排布形成周期性從而解釋元素週期表的準則之一。），也就是說，兩個以上的費米子不能同時出現在相同的量子態中。
早在1937年，隨著量子力學的興起，義大利理論物理學家Ettore Majorana提出可能存在一種新型的奇特粒子，即名為Majorana費米子的粒子。經過75年的追尋，研究人員終於發現了Majorana費米子存在的一個可靠證據。不過費米子的提出者是美籍義大利物理學家恩利克•費米。
我們可以給費米子做一個分類。費米子主要分為兩類：夸克和輕子。夸克又分為12種，包括上夸克 (u)、下夸克 (d)、奇夸克 (s)、粲夸克 (c)、底夸克 (b)、頂夸克 (t)，及它們對應的 6 種反粒子。 12 種輕子：包括電子 (e)、渺子 (μ)、陶子 (τ)、、中微子νe、中微子νμ、中微子ντ，及對應的 6 種反粒子，包括 3 種反中微子。費米子還遵從費米統計法。費米-狄拉克統計又稱之為費米-狄拉克統計。費米-狄拉克統計是費米子所依從的統計規律。它表示在溫度T時，能級E的一量子態上平均分佈的電子數。因量子態上最多由一個電子所佔據，所以費米-狄拉克統計的物理含義是：能量為E的每個量子態上被電子所佔據的機率。
說到費米子，我們還不得不說它和玻色子的關係。費米子是像電子一樣的粒子，有半整數自旋(如1/2，3/2，5/2等)；而玻色子是像光子一樣的粒子，有整數自旋(如0，1，2等)。沒有任何兩個費米子能有同樣的量子態：它們沒有相同的特性，也不能在同一時間處於同一地點；而玻色子卻能夠具有相同的特性 。
粒子按自旋量子數分為兩類，一是費米子，自旋取半整數(1/2，3/2，…)，遵守全同粒子交換反對稱；二是玻色子，自旋取整數(0，1，2，…)，遵守全同粒子交換對稱。所以基本粒子也就兩種，費米子和玻色子，其主要區別就是自選特性的差異。那麼什麼是自旋？“自旋”（spin）是所有粒子的一個固有特性，可以把它理解為地球繞地軸的自轉。全部“費米子”的自旋都是“半整數”自旋，比如 1/2，3/2；而“玻色子”的自旋全是整數，比如 1，2。這裡細說費米子，我們還可以把費米子分為兩類：12 種夸克：包括上夸克 (u)、下夸克 (d)、奇夸克 (s)、粲夸克 (c)、底夸克 (b)、頂夸克 (t)，及它們對應的 6 種反粒子。 12 種輕子：包括電子 (e)、渺子 (μ)、陶子 (τ)、、中微子νe、中微子νμ、中微子ντ，及對應的 6 種反粒子，包括 3 種反中微子。費米子和玻色子還有一個區分：“費米子”遵循“費米-狄拉克統計”（Fermi-Dirac statistics）。這意味著全部“費米子”都要符合“泡利不相容原理”（Pauli’s exclusion principle），也就是多個費米子無法同時處於同一量子態。通俗地說，就是多個費米子無法在同一時間處於同一位置，還擁有相同的能量。這使得電子等粒子難以穿過物體。相對地，“玻色子”遵循的是“玻色-愛因斯坦統計”（Bose-Einstein statistics）。多個“玻色子”可以處於同一位置，這使得像光子這樣的粒子不會佔據空間。