スピンが整数倍でも半整数でもない粒子ってありますか

質問

スピンが整数倍でも半整数でもない粒子ってありますか？
粒子をフェルミ粒子に挿入したりして、1/3粒子などを作る事は可能ですか？

スピンが3/2ということは、3週を2つの粒子がまわっているということですか？
それ以上進まないのは、3/2の公転でお互いの粒子にぶつかるからですか？

どうして整数粒子と半整数粒子は、同じところに存在する事が出来る（パウリの排他定理が働かない）のですか？

※物理で聞けば良いのか化学で聞けば良いのかわからなかったため、別カテゴリの方から意見を貰えればまた面白いかと思い、化学カテゴリの方にも同じ質問をさせて頂いております。
大変申し訳ございません。

回答No.1

srafp

> スピンが整数倍でも半整数でもない粒子ってありますか？
> 粒子をフェルミ粒子に挿入したりして、1/3粒子などを作る事は可能ですか？
たしか、現時点で観測（論理上も含める）結果を齟齬なく説明することのできるスピンは『１／２』の整数しか許されていないと読みましたので、１／３が可能かどうかは私には不明です。
　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%94%E3%83%B3%E8%A7%92%E9%81%8B%E5%8B%95%E9%87%8F
フェルミオンをボソンに変換（逆パターンもある）する「超対称性理論」が頭に浮かびましたが、これも登場するスピンは１／２の整数倍だった筈です。
　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E5%AF%BE%E7%A7%B0%E6%80%A7
勿論、クオークが素粒子として提唱される前までは、電荷はｅが基本単位でしたが、現在は１／３ｅが基本単位となりましたので・・・これからの研究によってはスピンに「１／３」とか「２／５」と言うものも登場するかもしれません。

> スピンが3/2ということは、3週を2つの粒子がまわっているということですか？
先ず、スピンとは「スピン角運動量」の事であり、「軌道角運動量」ではありません。
入門書などで説明されている例えを使うと
　地球の自転＝スピン角運動量
　地球の公転＝軌道角運動量
次にスピン出表示されている数値ですが・・・これも入門書などに書かれている例えを使うと
先ず任意の図形を考えてください。その図形の中心に仮想のピンを挿して円運動をさせたとき、１回転する間に元の図形と重なる回数が整数のスピン
　・正三角形：スピン３
　・直角３角形：スピン１
ところが、素粒子の世界では１回転しても元の図形と一致せず、２回転する事で始めて一致するものがある。これがスピン１／２
と言うことは、スピン３／２は次のような性質
　・１回転した時には元の図形とは重ならず、２回転する事で元の図形と重なる
　・２回転する間に値との図形と重なる回数は３回

> どうして整数粒子と半整数粒子は、同じところに存在する事が出来る
> （パウリの排他定理が働かない）のですか？
これから書くことは、一連の質問の中で一番答えになっていないと思いますが・・・「パウリの排他定理」は『何故、フェルミオン同士が同じ位置に存在できない？」と言う疑問を解明した定理です。
フェルミオンの代表である電子のスピンは１／２であり、その方向は示す矢印は↑と↓。原子核に於ける電子の起動を模式的に表わした場合の席でｓ核は２席。このとき、同一方向のスピンは磁極のＮ極同士（Ｓ極同士）のように反発し合うが、方向の異なるスピン同士であれば磁極のＳ極とＮ極のように受け入れると言うのが入門書レベルに登場する説明です。
　http://homepage2.nifty.com/einstein/contents/relativity/contents/relativity224.html