Kľúčový rozdiel medzi bozónmi a fermiónmi je ten, že bozóny majú rotáciu celého čísla, zatiaľ čo fermióny majú rotáciu polovičného čísla.
Všetky častice, ktoré pozorujeme v prírode, pochádzajú z dvoch typov ako bozóny a fermióny. Častice môžeme rozdeliť do týchto dvoch skupín na základe rotácie častíc. Preto to nazývame „klasifikácia točenia“. Všetky častice majú rotáciu alebo „vnútorný moment hybnosti“.
Čo sú bozóny?
Bozóny sú typ častíc s celočíselným spinom. Preto tieto častice nie sú obmedzené Pauliho vylučovacím princípom. Rozloženie energie týchto častíc môžeme opísať pomocou Bose-Einsteinovej štatistiky.
Obrázok 01: Funkcia symetrickej vlny bozónov
Niektoré príklady bozónov zahŕňajú základné častice, ako sú fotóny, gluóny atď. Zahŕňa elementárne častice aj zložené častice, t. j. mezóny. Jednou z dôležitých vlastností týchto častíc je, že neobmedzujú počet častíc, ktoré zaberajú rovnaký kvantový stav. Z tohto dôvodu sa bozóny nazývajú „nosiče sily“. Okrem toho fungujú ako lepidlo, ktoré drží hmotu pohromade. Okrem toho vlnová funkcia, ktorá popisuje súbor bozónov, musí byť symetrická vzhľadom na výmenu identických častíc.
Čo sú fermióny?
Fermióny sú typ častíc s polovičným rotovaním. Preto sú obmedzené Pauliho vylučovacím princípom. Na rozdiel od bozónov nemôžu dva fermióny zaberať rovnaký kvantový stav súčasne. Ak má viacero fermiónov rovnaké priestorové rozloženie pravdepodobnosti, potom sa aspoň spin každého fermiónu navzájom líšia. Navyše, fermióny sú častice, ktoré tvoria hmotu.
Obrázok 02: Antisymetrická vlnová funkcia fermiónov
Príklady fermiónov zahŕňajú elektróny, protóny a neutróny. Okrem toho vlnová funkcia, ktorá opisuje súbor fermiónov, musí byť antisymetrická vzhľadom na výmenu identických častíc.
Aký je rozdiel medzi bozónmi a fermiónmi?
Bozóny a fermióny sú dve skupiny častíc. Kľúčový rozdiel medzi bozónmi a fermiónmi je v tom, že bozóny majú celočíselné rotácie, zatiaľ čo fermióny majú polovičné celočíselné rotácie. Okrem toho vlnová funkcia bozónov je symetrická, zatiaľ čo vlnová funkcia fermiónov je antisymetrická.
Navyše, bozónové častice nie sú obmedzené Pauliho vylučovacím princípom, ale fermióny áno. Okrem toho v rovnakom kvantovom stave môžu súčasne zaberať dve bozónové častice, ale fermióny nemôžu zaberať rovnaký kvantový stav súčasne. Toto je tiež významný rozdiel medzi bozónmi a fermiónmi. Niektoré príklady bozónov zahŕňajú fotóny, gluóny, atómy hélia atď., zatiaľ čo príklady fermiónov zahŕňajú elektróny, protóny, kvarky, neutróny atď.
Informačná grafika nižšie zobrazuje ďalšie popisy týkajúce sa rozdielu medzi bozónmi a fermiónmi.
Zhrnutie – bozóny vs fermióny
Všetky častice, ktoré poznáme, môžeme na základe rotácie častíc rozdeliť do dvoch skupín ako bozóny a fermióny. Kľúčový rozdiel medzi bozónmi a fermiónmi je v tom, že bozóny majú celočíselný spin, zatiaľ čo fermióny majú polovičný spin.
