Den viktigaste skillnaden mellan bosoner och fermioner är att bosoner har heltalsspinn medan fermioner har halvheltalsspinn.
Alla partiklar vi observerar i naturen finns i två typer som bosoner och fermioner. Vi kan dela upp partiklarna i dessa två grupper utifrån partiklarnas spinn. Därför kallar vi det "spinklassificering". Alla partiklar har ett spinn eller "inboende vinkelmomentum".
Vad är bosoner?
Bosoner är en typ av partiklar med heltalsspinn. Därför är dessa partiklar inte begränsade av Paulis uteslutningsprincip. Vi kan beskriva energifördelningen för dessa partiklar med hjälp av Bose-Einstein-statistik.
Figur 01: Symmetrisk vågfunktion för bosoner
Några exempel på bosoner inkluderar fundamentala partiklar som fotoner, gluoner, etc. Det inkluderar både elementarpartiklar och kompositpartiklar, d.v.s. mesoner. En viktig egenskap hos dessa partiklar är att de inte begränsar antalet partiklar som upptar samma kvanttillstånd. Bosoner kallas "kraftbärare" av denna anledning. Dessutom fungerar de som limmet som håller ihop saken. Dessutom måste vågfunktionen, som beskriver en samling bosoner, vara symmetrisk med avseende på utbytet av identiska partiklar.
Vad är fermioner?
Fermioner är en typ av partiklar med ett halvt heltalsspinn. Därför är de begränsade av Paulis uteslutningsprincip. Till skillnad från bosoner kan två fermioner inte uppta samma kvanttillstånd samtidigt. Om flera fermioner har samma rumsliga sannolikhetsfördelning, så skiljer sig åtminstone spinn för varje fermion från varandra. Dessutom är fermioner partiklar som utgör saken.
Figur 02: Antisymmetrisk vågfunktion för fermioner
Exempel på fermioner inkluderar elektroner, protoner och neutroner. Dessutom måste vågfunktionen som beskriver en samling fermioner vara antisymmetrisk med avseende på utbyte av identiska partiklar.
Vad är skillnaden mellan bosoner och fermioner?
Bosoner och fermioner är två grupper av partiklar. Den viktigaste skillnaden mellan bosoner och fermioner är att bosoner har ett heltalsspinn medan fermioner har ett halvt heltalsspin. Dessutom är vågfunktionen för bosoner symmetrisk medan vågfunktionen för fermioner är antisymmetrisk.
Dessutom är bosonpartiklar inte begränsade av Pauli Exclusion Principle, men fermioner är det. Bortsett från det, i samma kvanttillstånd, kan två bosonpartiklar ockupera samtidigt, men fermioner kan inte ockupera samma kvanttillstånd samtidigt. Så detta är också en betydande skillnad mellan bosoner och fermioner. Några exempel på bosoner inkluderar fotoner, gluoner, heliumatomer, etc. medan exemplen för fermioner inkluderar elektroner, protoner, kvarkar, neutroner etc.
Infografiken nedan visar fler beskrivningar angående skillnaden mellan bosoner och fermioner.
Sammanfattning – Bosons vs Fermions
Alla partiklar vi känner kan delas in i två grupper som bosoner och fermioner, baserat på partiklarnas spinn. Den viktigaste skillnaden mellan bosoner och fermioner är att bosoner har heltalsspinn, medan fermioner har ett halvheltalsspinn.
