Galvenā atšķirība starp bozoniem un fermioniem ir tā, ka bosoniem ir vesela skaitļa griešanās, turpretim fermioniem ir pusvesela skaitļa griešanās.
Visas daļiņas, ko novērojam dabā, ir divu veidu bozoni un fermioni. Mēs varam sadalīt daļiņas šajās divās grupās, pamatojoties uz daļiņu griešanos. Tāpēc mēs to saucam par “griešanās klasifikāciju”. Visām daļiņām ir griešanās jeb “iekšējais leņķiskais impulss”.
Kas ir bozoni?
Bosoni ir daļiņu veids ar veselu skaitļu rotāciju. Tāpēc šīs daļiņas neierobežo Pauli izslēgšanas princips. Mēs varam aprakstīt šo daļiņu enerģijas sadalījumu, izmantojot Bozes-Einšteina statistiku.
Attēls 01: Bozonu simetriskā viļņa funkcija
Daži bozonu piemēri ietver pamatdaļiņas, piemēram, fotonus, gluonus utt. Tas ietver gan elementārdaļiņas, gan saliktās daļiņas, t.i., mezonus. Viena svarīga šo daļiņu īpašība ir tā, ka tās neierobežo to daļiņu skaitu, kuras ieņem vienu un to pašu kvantu stāvokli. Šī iemesla dēļ bozonus sauc par "spēka nesējiem". Turklāt tie darbojas kā līme, kas satur vielu kopā. Turklāt viļņu funkcijai, kas apraksta bozonu kopumu, jābūt simetriskai attiecībā pret identisku daļiņu apmaiņu.
Kas ir Fermions?
Fermioni ir daļiņu veids ar pusveselu skaitļu rotāciju. Tāpēc tos ierobežo Pauli izslēgšanas princips. Atšķirībā no bozoniem divi fermioni nevar vienlaikus ieņemt vienu un to pašu kvantu stāvokli. Ja vairākiem fermioniem ir vienāds telpiskais varbūtības sadalījums, tad vismaz katra fermiona spins atšķiras viens no otra. Turklāt fermioni ir daļiņas, kas veido šo vielu.
Attēls 02: Fermionu antisimetriskā viļņa funkcija
Fermionu piemēri ir elektroni, protoni un neitroni. Turklāt viļņu funkcijai, kas apraksta fermionu kopumu, jābūt antisimetriskai attiecībā pret identisku daļiņu apmaiņu.
Kāda ir atšķirība starp bosoniem un fermioniem?
Bosoni un fermioni ir divas daļiņu grupas. Galvenā atšķirība starp bozoniem un fermioniem ir tā, ka bozoniem ir vesela skaitļa griešanās, turpretim fermioniem ir pusvesels skaitļa spins. Turklāt bozonu viļņu funkcija ir simetriska, savukārt fermionu viļņu funkcija ir antisimetriska.
Turklāt bozonu daļiņas neierobežo Pauli izslēgšanas princips, bet fermionus ierobežo. Turklāt tajā pašā kvantu stāvoklī divas bozona daļiņas var aizņemt vienlaikus, bet fermioni nevar vienlaikus ieņemt to pašu kvantu stāvokli. Tātad šī ir arī būtiska atšķirība starp bozoniem un fermioniem. Daži bozonu piemēri ir fotoni, gluoni, hēlija atomi utt., savukārt fermionu piemēri ir elektroni, protoni, kvarki, neitroni utt.
Zemāk informācijas grafikā ir redzami vairāk apraksti par atšķirību starp bozoniem un fermioniem.
Kopsavilkums - Bosons vs Fermions
Visas mums zināmās daļiņas var iedalīt divās grupās kā bozoni un fermioni, pamatojoties uz daļiņu griešanos. Galvenā atšķirība starp bozoniem un fermioniem ir tā, ka bozoniem ir vesela skaitļa spins, turpretim fermioniem ir pusvesels skaitļa spins.
