Glossar der Physik - Begriffserklärung





Fermion
Fermionen sind eine der zwei fundamentalen Klassen von Teilchen, aus denen die gesamte Materie aufgebaut ist. Der Name stammt vom italienischen Physiker Enrico Fermi. Stell dir vor, du hast Bausteine, aus denen du alles um dich herum zusammensetzen kannst. Fermionen wären dann so etwas wie die unteilbaren Grundbausteine, die die Materie formen. Das Besondere an Fermionen ist, dass sie dem sogenannten Pauli-Ausschlussprinzip folgen. Dieses Prinzip besagt, dass sich niemals zwei identische Fermionen am gleichen Ort zur gleichen Zeit im gleichen Quantenzustand befinden können. Man kann sich das so vorstellen, als ob jedes Fermion seinen eigenen, reservierten Platz benötigt und sich nicht mit anderen identischen Fermionen einen Platz teilen möchte.
Diese Eigenschaft hat weitreichende Konsequenzen. Sie ist beispielsweise dafür verantwortlich, dass Atome eine stabile Struktur haben und nicht in sich zusammenfallen. Die Elektronen, die die Atomhülle bilden, sind Fermionen. Da sie sich nicht alle im gleichen Zustand im Kern drängeln können, ordnen sie sich in verschiedenen Schalen um den Kern an. Diese Anordnung bestimmt die chemischen Eigenschaften der Elemente und ermöglicht die Vielfalt der chemischen Verbindungen, die wir in unserer Welt beobachten. Auch Protonen und Neutronen, die Bausteine des Atomkerns, sind Fermionen. Sie bestehen wiederum aus noch kleineren Teilchen, den Quarks,…











