[include(틀:양자역학)] [목차] == 개요 == '''입자'''([[粒]][[子]], particle)는 [[물질]]을 구성하는 미세한 크기의 물체를 말한다. 밑의 소립자뿐이 아니라 [[원자]], [[분자]], [[콜로이드]] 입자 등 뭐든 작은 물체를 뜻한다. 입자의 성질은 보통 [[파동]]의 성질과 대치되는 개념으로서 쓰인다. 빛이 입자냐 파동이냐에 대한 논의는 한동안 20세기를 달군 [[떡밥]]이었지만, 결과적으로 빛을 포함한 모든 물질들은 입자와 파동의 이중성을 띠고 있다고 결론났다. [[광전효과]]와 [[빛]] 문서 참고. == 페르미온과 보손 == 모든 입자는 통상적으로 그 입자를 지배하는 통계 법칙에 따라 따라 [[페르미온]]과 [[보손]]으로 나뉜다. 여기서 말하는 입자는 소립자를 포함한 모든 종류의 입자다. 즉, 원자나 분자도 페르미온과 보손으로 나뉜다. 단, 페르미온이나 보손이라는 특성은 통계적인 효과로 나타나기 때문에, 특정한 종류의 동일한 입자가 여러 개 존재해서 상호작용해야 그 성질이 드러난다. 거대한 물체들은 서로 동일하지 않기 때문에 페르미온이나 보손이라는 특성을 확인하기가 거의 불가능하다. 만물을 기본입자 수준으로 분해하여 따져보면 통칭하는 물질은 페르미온으로 구성되며, 물질의 상호작용은 보손으로 매개된다. * [[페르미온]]: 페르미-디랙 통계를 따르는 입자이다. 같은 상태(state)에 둘 이상의 입자가 존재할 수 없다. 이를 나타낸 것이 바로 [[파울리 배타 원리]]이다. 보손과는 달리 그 수가 보존된다.[* 다만, [[마요라나 페르미온]]은 이에 해당하지 않는다.] 기본 입자들 중에서 쿼크와 렙톤은 모두 페르미온이다. * [[보손]]: 보스-아인슈타인 통계를 따르는 입자다. 파울리 배타 원리를 따르지 않기 때문에 중첩되어 있을 수 있다. 같은 에너지 상태에 존재할 수 있다는 뜻으로, 이를 응용한 좋은 예 중 하나가 바로 [[레이저]]이다. 광자나 글루온 같이 '''상호작용을 매개'''하는 것들은 모두 보손이다. 주의할 점이 있는데, '''페르미온과 보손의 정의는 [[스핀(물리학)|스핀]]과 무관하다는 것'''이다. 흔히 저지르는 실수인데, 이들은 어디까지나 이들의 통계적 행동만 가지고 정의하는 것이다. 다만, 상대론적 양자장론에 따르면 3+1차원에서 페르미온은 모두 [[정수가 아닌 유리수|반정수]] 스핀(1/2, 3/2, 5/2, ...)을 가지며, 보손은 모두 [[정수]] 스핀(0, 1, 2, ...)을 가진다는 것이 밝혀져 있다. 이를 가리켜 스핀-통계 정리라고 부른다.[* 법칙 같은 것이 아닌 "정리"라고 이름 붙은 데에는 이유가 있는데, 이는 3+1차원 상대론적 양자장론이 가져야 할 몇몇 기본적인 (수학적) 가정으로부터 이 사실을 (수학적으로) "증명"할 수 있기 때문이다. 참고로 이것과 같이 세트로 증명되는 것이 바로 CPT 대칭성이다.] 눈치챘겠지만 3+1차원 상대론적 양자장론이라는 가정이 깨지면 스핀-통계 정리가 성립하지 않을 수도 있다. 이를 보여주는 가장 좋은 예가 바로 2차원 물질[* 무슨 만화나 애니 같은 이야기는 절대 아니고, 그래핀과 같은 특수한 물질로 2차원 양자역학 시스템을 실제로 구성할 수 있다.] 안에서 등장할 수 있는 애니온(anyon)이다. == 종류 == * [[콜로이드]] * [[분자]] * [[원자]] * 아원자 입자(亞原子粒子, Subatomic particle): 원자보다 작은 입자. 소립자라 불리기도 하지만 소립자(素粒子)는 '[[기본 입자]]'라는 의미이다. 따라서 원자보다 작은 입자를 통칭하는 명확한 표기는 '아원자 입자'이다. 현재100여개의 종류가 확인되고 있다.[* \[사이언스타임즈\] 과학문화-원자, 작지만 위대한 발견들-정규성[[https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EC%9B%90%EC%9E%90-%EC%9E%91%EC%A7%80%EB%A7%8C-%EC%9C%84%EB%8C%80%ED%95%9C-%EB%B0%9C%EA%B2%AC%EB%93%A4-%EC%A0%95%EA%B7%9C%EC%84%B1/]]] * 합성 입자 * [[원자핵]]: 원자를 구성하는 입자. 원자핵을 구성하는 입자를 핵자, 핵자를 연결시키는 힘을 핵력이라 부른다. 당연히 핵자는 [[양성자]]와 [[중성자]]를 싸잡아 부르는 용어고, 핵력은 [[강력]]의 일종이다. * [[강입자]] * [[전자]] * [[기본 입자]](=소립자) == 창작물 == * [[미노프스키 입자]] - [[기동전사 건담 시리즈]]에서 온갖 부분에 사용하는 입자이다. * [[코지마 입자]] - [[아머드 코어 4]], [[아머드 코어 포 앤서]]에 등장하는 가상의 입자. * [[GN 입자]] - [[기동전사 건담 00]]에 등장하는 가상의 입자. * [[제플입자]] - [[은하영웅전설]]에 등장하는 입자. 어쨌든 소립자의 범주에 들어가는 다른 입자들과는 달리 이쪽은 소립자라기보단 일종의 화합물이다. * [[핌 입자]] - [[마블 코믹스]]에 등장하는 크기를 조절할수 있게 하는 입자. [[옐로우자켓]], [[와스프]], [[앤트맨]]등 모든 세계관내의 크기조절 능력자가 사용한다. * [[헤이그스 입자]] - [[시도니아의 기사]]에 등장하는 입자. 작중 [[파종선 시도니아]]나 [[모리토]]의 동력원이 되며 통신,발전 등에도 사용되는것으로 보인다. [[분류:물리학]][[분류:물리화학]][[분류:입자]]