La diferència clau entre bosons i fermions és que els bosons tenen espín sencer mentre que els fermions tenen espín mig sencer.
Totes les partícules que observem a la natura es presenten en dos tipus com a bosons i fermions. Podem dividir les partícules en aquests dos grups en funció del gir de les partícules. Per tant, l'anomenem "classificació de girs". Totes les partícules tenen un gir o "moment angular intrínsec".
Què són els bosons?
Els bosons són un tipus de partícules amb espín enter. Per tant, aquestes partícules no estan limitades pel principi d'exclusió de Pauli. Podem descriure la distribució d'energia d'aquestes partícules utilitzant les estadístiques de Bose-Einstein.
Figura 01: funció d'ona simètrica dels bosons
Alguns exemples de bosons inclouen partícules fonamentals com fotons, gluons, etc. Inclou tant partícules elementals com partícules compostes, és a dir, mesons. Una característica important d'aquestes partícules és que no restringeixen el nombre de partícules que ocupen el mateix estat quàntic. Els bosons s'anomenen "portadors de força" per aquest motiu. A més, actuen com a cola que manté la matèria unida. A més, la funció d'ona, que descriu una col·lecció de bosons, ha de ser simètrica respecte a l'intercanvi de partícules idèntiques.
Què són els fermions?
Els fermions són un tipus de partícules amb espín mig enter. Per tant, estan restringits pel principi d'exclusió de Pauli. A diferència dels bosons, dos fermions no poden ocupar el mateix estat quàntic alhora. Si diversos fermions tenen la mateixa distribució de probabilitat espacial, almenys el spin de cada fermió és diferent entre si. A més, els fermions són partícules que formen la matèria.
Figura 02: funció d'ona antisimètrica dels fermions
Els exemples de fermions inclouen electrons, protons i neutrons. A més, la funció d'ona que descriu una col·lecció de fermions ha de ser antisimètrica respecte a l'intercanvi de partícules idèntiques.
Quina diferència hi ha entre bosons i fermions?
Bosons i fermions són dos grups de partícules. La diferència clau entre bosons i fermions és que els bosons tenen un espín sencer mentre que els fermions tenen un espín mig sencer. A més, la funció d'ona dels bosons és simètrica mentre que la funció d'ona dels fermions és antisimètrica.
A més, les partícules de bosons no estan restringides pel principi d'exclusió de Pauli, però sí els fermions. A part d'això, en el mateix estat quàntic, dues partícules de bosons poden ocupar al mateix temps, però els fermions no poden ocupar el mateix estat quàntic al mateix temps. Per tant, aquesta també és una diferència significativa entre bosons i fermions. Alguns exemples de bosons inclouen fotons, gluons, àtoms d'heli, etc., mentre que per als fermions, els exemples inclouen electrons, protons, quarks, neutrons, etc.
La informació gràfica a continuació mostra més descripcions sobre la diferència entre bosons i fermions.
Resum: bosons vs fermions
Totes les partícules que coneixem es poden dividir en dos grups com a bosons i fermions, basats en el espín de les partícules. La diferència clau entre bosons i fermions és que els bosons tenen un espín sencer, mentre que els fermions tenen un espín mig sencer.
