전자

전자(Electron, 電子)

음(-)의 전하를 띠고 있는 기본 입자로, 원자를 구성하는 핵심 요소 중 하나이다. 1897년 조지프 존 톰슨에 의해 발견되었으며, 현대 물리학과 화학, 전자공학의 근간을 이루는 입자이다. 질량은 양성자의 약 1,836분의 1 정도로 매우 가볍지만, 전자기력과 약한 상호작용에 참여하며 물질의 화학적 성질과 전기적 특성을 결정짓는 역할을 한다.

전자는 렙톤(경입자) 군에 속하며, 더 이상 쪼개질 수 없는 기본 입자로 간주된다. 고전적인 물리 법칙으로는 설명하기 어려운 양자역학적 성질을 지니고 있는데, 입자인 동시에 파동의 성질을 모두 갖는 이중성을 띤다. 원자 내에서 전자는 특정 궤도를 도는 것이 아니라 궤도 함수(오비탈)라고 불리는 공간 내에 확률적으로 분포하며, 파울리 배타 원리에 따라 동일한 양자 상태에 두 개 이상의 전자가 존재할 수 없다. 전자의 흐름은 우리가 사용하는 '전기'의 실체이며, 반도체나 디스플레이 등 현대 문명의 거의 모든 전자 기기는 전자의 이동과 제어를 기반으로 작동한다. 또한 전자는 스핀(Spin)이라는 고유의 각운동량을 가지고 있어 자성(Magnetism)의 원인이 되기도 한다. 입자 물리학의 표준 모형에서 가장 안정적인 입자 중 하나로 분류되며, 특별한 상호작용이 없는 한 붕괴하지 않고 영구히 존재한다.