Кіріспе

Фермиондық бөлшектерді тудыратын өрістер. Кванттық өріс теориясында фермиондық өріс – кванттары фермиондар болатын кванттық өріс; яғни, олар Ферми-Дирак статистикасына бағынады. Фермиондық өрістер бозондық өрістердің каноникалық коммутациялық қатынастары орнына каноникалық антикоммутациялық қатынастарға бағынады. Фермиондық өрістің ең айқын мысалы – Дирак өрісі, ол спині 1/2 фермиондарды сипаттайды: электрондар, протондар, кварктар және т.б. Дирак өрісі 4 компонентті спинор ретінде немесе 2 компонентті Вейль спинорының жұбы ретінде сипатталуы мүмкін. Спині 1/2 Майорана фермиондары, мысалы, гипотетикалық нейтралино, тәуелді 4 компонентті Майорана спиноры немесе бір 2 компонентті Вейль спиноры ретінде сипатталуы мүмкін. Нейтрино Майорана фермионы ма, әлде Дирак фермионы ма, әзірге белгісіз; нейтриносыз қос бета-ыдырауды эксперименттік жолмен байқау осы мәселені шешер еді.

Негізгі қасиеттері

Еркін (өзара әсерлеспейтін) фермиондық өрістер каноникалық антикоммутациялық қатынастарға бағынады; яғни, бозондық немесе стандартты кванттық механиканың коммутаторлары [a, b] = ab − ba емес, антикоммутаторларды {a, b} = ab + ba пайдаланады. Бұл қатынастар өзара әрекеттесу суретіндегі фермиондық өрістер үшін де сақталады, онда өрістер еркін дамығандай өзгеріп, әрекеттесудің әсері күйлердің эволюциясында көрінеді. Осы антикоммутациялық қатынастар өрістік кванттар үшін Ферми-Дирак статистикасын білдіреді. Сондай-ақ, олар Паулидің тыйым салу принципіне алып келеді: екі фермиондық бөлшек бір уақытта бірдей күйде бола алмайды.