ফার্মিয়ন

কণা পদার্থবিজ্ঞানে, ফার্মিয়ন হলো ১/২ এর বিজোড় গুণিতক (যেমনঃ ১/২,৩/২) স্পিন বিশিষ্ট একধরনের মৌলিক কণিকা যারা ফার্মি–ডিরাক পরিসংখ্যান মেনে চলে।^[১] এই কণিকা পলির বর্জন নীতি মেনে চলে । প্রখ্যাত ইতালীয় তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী এনরিকো ফার্মির নামানুসারে এই কণিকার নামকরণ করেন ইংরেজ পদার্থবিজ্ঞানী এনরিকো ফার্মি ^[২] এক শক্তিস্তরে দুটির বেশি ফার্মিয়ন একসঙ্গে থাকতে পারেনা, যা বোসনদের পক্ষে সম্ভব। এদের দ্বারা বস্তু গঠিত হয়।

প্রাথমিক কণাসমূহ

স্ট্যান্ডার্ড মডেল দুই ধরনের ফার্মিয়ন রয়েছে: কোয়ার্ক এবং লেপটন। সব মিলিয়ে, আদর্শ মডেলে ২৪ টি পৃথক ফার্মিয়ন রয়েছে। এগুলোর মধ্যে প্রত্যেকের সাথে সম্পর্কিত এন্টি পার্টিকেল সহ ছয়টি ফার্মিয়ন কণিকাদের মাঝে তিন প্রজন্মের কণিকা রয়েছে, যারা লেপটন ও কোয়ার্ক এই দুই শ্রেণীতে বিভক্ত। ১২ টি ফার্মিয়ন কণার ৬ টি লেপটন এবং ৬ টি কোয়ার্ক। কোয়ার্কগুলি হল- আপ, ডাউন, টপ, বটম, চার্ম এবং স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক। লেপটনগুলি হল ইলেকট্রন, মিউয়ন, টাউ ও এই তিন কণিকার তিনটি নিউট্রিনো। ইলেকট্রন, ইলেকট্রন নিউট্রিনো,আপ কোয়ার্ক ও ডাউন কোয়ার্ক প্রথম প্রজমের ফার্মিয়ন কণিকা। মিউওন, মিউওন নিউট্রিনো,চার্ম ও স্ট্রেঞ্জ কোয়ার্ক দ্বিতীয় প্রজমের ফার্মিয়ন কণিকা। টাউ, টাউ নিউট্রিনো,টপ ও বটম কোয়ার্ক তৃতীয় প্রজমের ফার্মিয়ন কণিকা।

গাণিতিকভাবে, ফার্মিয়নগুলো তিন ধরনের:

ওয়েল ফার্মিয়ন (ভরবিহীন),
ডিরাক ফার্মিয়ন (বিশাল), এবং
মাজোরানা ফার্মিয়ন (প্রত্যেকটি নিজেই তার প্রতি কণা)।^[৩]

যৌগিক ফার্মিয়ন

যৌগিক কণাগুলো (যেমন- হ্যাড্রন, নিউক্লিয়াস, অণু) তাদের গঠনের উপর ভিত্তি করে দুইভাগে ভাগ করা যেতে পারে, ফার্মিওনিক বা বোসনিক। পরিসংখ্যান ব্যবহার করে দেখানো যায়, বিজোড় সংখ্যক ফার্মিওন কণা দ্বারা গঠিত যৌগিক কণার ধর্ম ফার্মিওন এর মতো হয় এবং এর স্পিনও ১/২ এর বিজোড় গুণিতক হয়।

উদাহরণস্বরূপ বলা যায় -

ব্যরিয়ন কণা, যা তিনটি কোয়ার্ক কণার সমন্বয়ে গঠিত।
কার্বন-১৩ পরমাণুর নিউক্লিয়াস, কেননা তাতে ছয়টি প্রোটন ও সাতটি নিউট্রন রয়েছে ফলে তা একটি ফার্মিয়ন।

তথ্যসূত্র

↑ Weiner, Richard M. (২০১৩-০৩-০৪)। "Spin-statistics-quantum number connection and supersymmetry"। Physical Review D (ইংরেজি ভাষায়)। 87 (5): 055003। arXiv:1302.0969  । আইএসএসএন 1550-7998। ডিওআই:10.1103/PhysRevD.87.055003।
↑ Farmelo, Graham (২০০৯-০১-২২)। The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Quantum Genius (ইংরেজি ভাষায়)। Faber & Faber। আইএসবিএন 978-0-571-25007-3।
↑ Morii, T. (Toshiyuki) (২০০৪)। The physics of the standard model and beyond। Lim, C. S., Mukherjee, S. N.। New Jersey: World Scientific। আইএসবিএন 978-981-279-560-1। ওসিএলসি 263160531।

[1] Weiner, Richard M. (২০১৩-০৩-০৪)। "Spin-statistics-quantum number connection and supersymmetry"। Physical Review D (ইংরেজি ভাষায়)। 87 (5): 055003। arXiv:1302.0969  । আইএসএসএন 1550-7998। ডিওআই:10.1103/PhysRevD.87.055003।

[2] Farmelo, Graham (২০০৯-০১-২২)। The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Quantum Genius (ইংরেজি ভাষায়)। Faber & Faber। আইএসবিএন 978-0-571-25007-3।

[3] Morii, T. (Toshiyuki) (২০০৪)। The physics of the standard model and beyond। Lim, C. S., Mukherjee, S. N.। New Jersey: World Scientific। আইএসবিএন 978-981-279-560-1। ওসিএলসি 263160531।

[১]

[২]

[৩]