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| 粒子的自旋都是1/2?玻色子跟費米子的自旋都一樣嗎? 粒子的自旋都是1/2嗎?facebook討論 粒子的自旋都是1/2嗎?facebook粉絲頁 粒子的自旋都是1/2嗎?facebook社團 最佳解答: 粒子的自旋都是1/2嗎? 各種基本粒子都帶有很明顯的自旋（Spin）數。根據量子力學，任何粒子（不限於基本粒子）的自旋角動量（簡稱為自旋）必須量子化。單位是h/2π，h是浦郎克常數。量子化後必須是1/2的整數倍。自旋為1/2的奇數倍〈又稱半整數自旋〉的粒子稱為費米子，因為它們服從由義大利人費米和英國人狄拉克所分別發現的費米─狄悅克統計定律（Fermi-Dirac statistics；費米先發表論文，所以世稱費米子）；自旋為1/2的偶數倍〈又稱整數自旋〉的粒子稱為玻色子，因為它們服從由印度人玻色和德國人愛因斯坦所分別發現的玻色─愛因斯坦統計定律（Bose-Einstein statistics）。粒子的自旋和它們所應服從的統計律之間的關係，最初是由實驗發現，後來才由量子場論加以說明。這兩種粒子的主要分別，在於同一類費米子（例如電子）的每一個粒子都具有不同的能態，而玻子則無此限制。換句話說，當一個費米子佔住了一個能態後，就排斥其他同類的費米子佔此一能態。這一種現象稱為「鮑立不相容原理」（Pauli Exclusion principle）。所以費米子跟玻色子的自旋是不一樣的，但倒是都跟1/2有關，前者是1/2的奇數倍〈如1/2、3/2、5/2〉，後者是1/2的偶數倍〈如1、2〉。但在【標準模型】中，不可分割的基本粒子，包括夸克及輕子二族的費米子，其自旋均為1/2，即轉720度恢復原貌。玻色子自旋為整數1或2，其中重力為2，即轉180度恢復原貌；其他玻色子均為整數1。以上算初步答完了。以下補充點【標準模型】中，不可分割的【基本粒子】資料：以通俗簡單的話說，費米子就是組成物質的粒子，而玻色子則負責傳遞各種作用力。 費米子可以分為三個“世代”。第一代包括上 下夸克、電子、及電子中微子。所有普通物質都是由這一代的粒子所組成；第二及第三代粒子只能在高能量實驗中製造出來，而且會在短時間內衰變成第一代粒子。 電子與電子中微子，以及在第二、三代中相對應的粒子，被統稱為輕子。它們與其他費米子不同處在於它們沒有一種叫“色”的性質，所以它們的作用力（弱力、電磁力）會隨距離增加變得越來越弱。相反，夸克間的強力會隨距離增加而增強，所以夸克永遠只會在色荷為零的組合中出現。《李政道曾在他的書中稱此種現象為“夸克囚禁”》。在【標準模型】中費米子分夸克及輕子二族。〈每一個費米子都有它的反物質；為免過份複雜，下表暫不列入〉Fermion費米子 ；號前為 Quarks夸克 ；分號後為 Lepton輕子第一世代 d(own)下夸克 u(p)上夸克； e電子 νe電子中微子第二世代 s(trange)奇夸克 c(harm)魅夸克； μ渺子muon νμ渺中微子第三世代 b(ottom)底夸克 t(op)頂夸克； Τ濤子tau ντ濤中微子上列電荷為 －１/3 ２/3 －１ ０電磁力、原子核中的強、弱作用力以及 重力 這四種宇宙基本力，它們各由不同的玻色子傳遞，也各有不同的作用對象。四種交互作用力與對應的 Boson玻色子 自旋Strong Nuclear force強作用力 Gluon膠子 1Electromagnetic force電磁力 Photon光子 1 Weak Nuclear force弱作用力 W±,Ｚ 弱子 1Gravity force重力 Graviton 重子 2PS1：神秘的“向其他粒子提供質量”理論上“應該”存在的Higgs粒子是什麼東西？雖然尚未發現，科學家表示，希格斯粒子是最新理論中的基本粒子之一，其存在與否對預期中的大統一理論的形成將具有重大影響。......PS2：撲朔迷離自行衍生理論的暗能量已在2003年一組物理學家對 Ia 型超新星爆炸的亮度與紅位移觀測比較中證實存在，是否為宇宙第五力尚無人敢下定論，因目前瞭解太少了……………………PS3：粒子的自旋特性，近年來已運用於奈米〈10的負9次方米〉科技〈自旋與自旋的作用距離大約為10到100奈米〉、自旋電子學等。PS4：《費米子庫伯對凝聚態》，粒子的自旋性也在BCS理論(BCS Theory)中充分被利用，John Bardeen,Leon Cooper及Robert Schrieffer認為超低溫物體可以讓電完全通過而沒有絲毫電阻，叫做超導性(superconductivity)，例如氦3會在2.6milliK時兩個分別是1/2自旋的電子(叫做庫伯對Cooper Pairs)會排成一致成為1自旋(如玻色子)。PS5：由2001年諾貝爾物理學獎得主克特勒主持的美國麻省理工學院研究小組2005年6月22日宣怖，他們在世界上首次制備出了高溫費米子超流體，並實際觀測到了超流體的運動。〈個人有點存疑〉 初步小結：一般情況下，費米子為半整數自旋1/2等；玻色子為整數自旋1或2等〈自旋為2的重子尚未發現〉。但在特殊超低溫或高明物理學家特殊技術操作下，費米子如電子的自旋，有可能從原本的1/2轉化為與玻色子一樣的1。也就是電子此時不必轉2圈只要轉1圈就現原貌，與“合群”的玻色子效應雷同。 參考資料 部分網路整理 部分自寫 相關詞： 費米子玻色子,費米子 波色子,費米子凝聚態,重費米子,費米子科技,費米子有哪些,費米子分布函數,費米子與玻色子費米子,玻色子,費米,基本粒子,粒子,自旋,浦郎克常數,中微子,夸克,愛因斯坦 以上來源:奇摩知識+若有侵權請來信告知謝謝 熱門關鍵字: |
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