Diferența cheie dintre bozoni și fermioni este că bosonii au spin întreg, în timp ce fermionii au spin semiîntreg.
Toate particulele pe care le observăm în natură vin în două tipuri, ca bosoni și fermioni. Putem împărți particulele în aceste două grupuri în funcție de spinul particulelor. Prin urmare, o numim „clasificare spin”. Toate particulele au un spin sau „moment unghiular intrinsec”.
Ce sunt bosonii?
Bosonii sunt un tip de particule cu spin întreg. Prin urmare, aceste particule nu sunt constrânse de principiul excluderii Pauli. Putem descrie distribuția energiei acestor particule folosind statisticile Bose-Einstein.
Figura 01: Funcția de undă simetrică a bozonilor
Unele exemple de bozoni includ particule fundamentale, cum ar fi fotoni, gluoni etc. Include atât particule elementare, cât și particule compozite, adică mezoni. O caracteristică importantă a acestor particule este că nu limitează numărul de particule care ocupă aceeași stare cuantică. Din acest motiv, bosonii sunt numiți „purtători de forță”. Mai mult, ele acționează ca lipici care ține materia împreună. În plus, funcția de undă, care descrie o colecție de bosoni, trebuie să fie simetrică în raport cu schimbul de particule identice.
Ce sunt Fermionii?
Fermionii sunt un tip de particule cu spin semiîntreg. Prin urmare, ei sunt constrânși de principiul excluderii Pauli. Spre deosebire de bosoni, doi fermioni nu pot ocupa aceeași stare cuantică în același timp. Dacă mai mulți fermioni au aceeași distribuție de probabilitate spațială, atunci cel puțin spinul fiecărui fermion este diferit unul de celăl alt. În plus, fermionii sunt particule care alcătuiesc materia.
Figura 02: Funcția de undă antisimetrică a fermionilor
Exemple de fermioni includ electroni, protoni și neutroni. În plus, funcția de undă care descrie o colecție de fermioni trebuie să fie antisimetrică în raport cu schimbul de particule identice.
Care este diferența dintre bozoni și fermioni?
Bosonii și fermionii sunt două grupuri de particule. Diferența cheie dintre bozoni și fermioni este că bosonii au un spin întreg, în timp ce fermionii au un spin pe jumătate întreg. În plus, funcția de undă a bosonilor este simetrică, în timp ce funcția de undă a fermionilor este antisimetrică.
Mai mult, particulele bosonilor nu sunt constrânse de principiul excluderii Pauli, dar fermionii sunt. În afară de asta, în aceeași stare cuantică, două particule bozonice pot ocupa în același timp, dar fermionii nu pot ocupa aceeași stare cuantică în același timp. Deci, aceasta este și o diferență semnificativă între bozoni și fermioni. Câteva exemple pentru bozoni includ fotoni, gluoni, atomi de heliu etc., în timp ce pentru fermioni, exemplele includ electroni, protoni, quarci, neutroni etc.
Mai jos graficul informativ arată mai multe descrieri cu privire la diferența dintre bozoni și fermioni.
Rezumat – Bozoni vs Fermioni
Toate particulele pe care le cunoaștem pot fi împărțite în două grupe ca bosoni și fermioni, bazate pe spinul particulelor. Diferența cheie dintre bozoni și fermioni este că bosonii au spin întreg, în timp ce fermionii au spin pe jumătate întreg.
