FERMIONS

Ce sujet est traité dans les articles suivants :

1.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

Écrit par : Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE

Un fermion (ainsi nommé d'après Enrico Fermi, physicien italien qui a élaboré la théorie du comportement collectif de telles particules) est une particule, élémentaire ou composite, de moment angulaire intrinsèque (ou spin) multiple impair de h/4đ, où h est la constante de Planck. Les ensembles de telles particules obéissent à la… Lire la suite

2.  ANTIMATIÈRE

Écrit par : Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD

Dans le chapitre "Théorie des antiparticules"  : … probabilité négative. Cette équation décrivait seulement les particules à spin 1/2, qu'on appelle *fermions, le spin étant le moment cinétique intrinsèque d'une particule. Mais le spectre d'énergie comporte toujours des états d'énergie négative. Pour résoudre le problème des énergies négatives, Dirac évoqua le principe d'exclusion de Pauli,… Lire la suite

3.  BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

Écrit par : Elisabeth GIACOBINO

Dans le chapitre "Le principe de la condensation de Bose-Einstein"  : … Toutes les particules formant l'Univers se classent en effet en deux catégories, les bosons et les *fermions (cf. particules élémentaires). Ces deux familles diffèrent profondément par la manière dont elles se comportent au niveau quantique. Contrairement à ce qui se passe dans notre monde macroscopique régi par la mécanique classique, une… Lire la suite

4.  CHAMPS THÉORIE DES

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "Champs bosoniques et champs fermioniques"  : … quantiques de moment angulaire intrinsèque multiple de h/2π. L'électron est quant à lui un *fermion, car les ensembles de particule de moment angulaire intrinsèque multiple impair de h/4π obéissent à des lois statistiques différentes, énoncées par Enrico Fermi (1901-1954) et Paul Dirac (1902-1984). Les champs quantiques… Lire la suite

5.  JORDAN PASCUAL (1902-1980)

Écrit par : Viorel SERGIESCO

… *Physicien allemand né à Hanovre et mort à Hambourg. Professeur aux universités de Rostock, de Berlin, de Hambourg, théoricien possédant un grand pouvoir d'abstraction et de synthèse, Pascual Jordan s'est intéressé presque exclusivement aux problèmes généraux de la physique, de la géophysique, de la cosmologie, de la biologie et de la philosophie… Lire la suite

6.  MASSE, physique

Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE

Dans le chapitre "Masse et interactions"  : … programme de recherches expérimentales y est consacré (cf. particules élémentaires). Les *masses des fermions sont aussi sujettes à interrogations. Le mécanisme évoqué plus haut pourrait aussi être à leur origine, mais il n'expliquerait nullement l'étonnante diversité de leurs valeurs. On a longtemps cru que les neutrinos avaient une… Lire la suite

7.  ONDES, physique

Écrit par : Mikhael BALABANE, Françoise BALIBAR

Dans le chapitre "La dualité onde-corpuscule"  : … purement quantique cette fois-ci, qui partage les quantons en deux catégories : les bosons et les* fermions. Cette distinction repose sur la différence de comportement statistique des uns et des autres, lorsqu'ils sont en grand nombre. Alors que certains quantons, les bosons, ont « tendance » à se regrouper, les autres, les fermions, « tiennent à… Lire la suite

8.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

Écrit par : Maurice JACOB, Bernard PIRE

Dans le chapitre "Les constituants de base, les fermions (quarks et leptons)"  : … dont on parlait, cachée à nos sens. Les constituants de base, quarks et électrons, sont des *fermions. Il s'agit d'un qualificatif quantique traduisant le fait que la fonction d'onde, qui décrit un système de particules identiques, est globalement antisymétrique (doit changer de signe) par échange de deux particules. Cela… Lire la suite

9.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Hadrons

Écrit par : Bernard PIRE

… Leur masse et leur durée de vie sont très diverses. D'autre part, la classe des baryons, qui sont *des fermions, ce qui signifie que leur spin est « demi-entier », c'est-à-dire un multiple impair de h/4π. La physique hadronique est un domaine de recherche, à la frontière entre la physique des particules et la physique nucléaire, qui étudie les… Lire la suite

10.  PROTON

Écrit par : Nicole d' HOSE

Dans le chapitre "Bosons, fermions et hadrons"  : … spin entier (en unité Ô), comme les photons qui obéissent à la statistique de Bose-Einstein, et les *fermions de spin demi-entier, comme les électrons et les protons qui obéissent à la statistique de Fermi-Dirac. Les hadrons, qui sont les particules soumises à l'interaction forte, présentent deux familles : les mésons qui sont des bosons et les… Lire la suite

11.  QUANTIQUE PHYSIQUE

Écrit par : Claude de CALAN

Dans le chapitre "Les systèmes de particules identiques"  : … est appelée statistique de Fermi-Dirac, et les particules de spin demi-entier sont appelées des *fermions. En particulier, si deux fermions se trouvent dans le même état, la règle d'antisymétrie impose que l'état global représentant l'ensemble des fermions soit égal à son opposé : il est donc nul. C'est le fameux principe d'… Lire la suite

12.  RELATIVITÉ - Relativité générale

Écrit par : Thibault DAMOUR, Stanley DESER

Dans le chapitre "Relativité générale, théorie quantique et unification"  : … la supersymétrie, c'est-à-dire une sorte de rotation globale transformant les bosons en *fermions et réciproquement, permit de concevoir une unification plus profonde entre champs bosoniques (interactions) et champs fermioniques (matière). Assez rapidement, la supersymétrie globale fut généralisée à une supersymétrie locale, ce qui… Lire la suite

13.  SPIN

Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND

Dans le chapitre "La connexion spin-statistique"  : … ou non de signe sous une permutation respectivement impaire ou paire. Ces quantons sont appelés *fermions, car ils obéissent à la statistique de Fermi-Dirac, qui conduit à des comportements « individualistes » – ce qu'exprime le principe de l'exclusion de Pauli qui régit les fermions. Il existe la correspondance suivante, universellement… Lire la suite

14.  STATISTIQUE MÉCANIQUE

Écrit par : Berni J. ALDER, Bernard JANCOVICI

Dans le chapitre "Statistique de Fermi-Dirac"  : … Si les particules sont des *fermions (c'est-à-dire des particules à spin demi-entier ; cf. particules élémentaires) identiques (par exemple, des électrons ou des nucléons), le principe de Pauli s'applique (cf. atome, chap. 2). Lorsque les interactions sont négligeables, on peut définir des états quantiques à une… Lire la suite

15.  SUPERFLUIDITÉ

Écrit par : Sébastien BALIBAR

Dans le chapitre "Condensation de Bose-Einstein, superfluidité, modèle à deux fluides"  : … de Bose-Einstein, bien qu'aucune théorie microscopique détaillée n'en existe encore à ce jour. *Les électrons en revanche sont des fermions et doivent donc s'associer par paires pour devenir bosons et se condenser. Il en est de même des atomes d'hélium 3, ce qui explique que, bien qu'ayant seulement un neutron de moins que leur isotope plus… Lire la suite

16.  SYMÉTRIES, physique

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre " Transformations continues et lois de conservation"  : … ont des masses sans rapports simples les unes avec les autres mais possédant toutes des *spins égaux à 1/2 (ce sont les « fermions » comme les quarks, électrons, neutrinos...) ou à 1 (ce sont les bosons comme les photons ou les gluons) en unité égale à la constante de Planck h divisée par 2π ; le graviton, s'il existe, aurait un… Lire la suite