La differenza fondamentale tra bosoni e fermioni è che i bosoni hanno uno spin intero mentre i fermioni hanno uno spin semiintero.
Tutte le particelle che osserviamo in natura sono di due tipi: bosoni e fermioni. Possiamo dividere le particelle in questi due gruppi in base allo spin delle particelle. Pertanto, la chiamiamo "classificazione spin". Tutte le particelle hanno uno spin o "momento angolare intrinseco".
Cosa sono i bosoni?
I bosoni sono un tipo di particelle con spin intero. Pertanto, queste particelle non sono vincolate dal principio di esclusione di Pauli. Possiamo descrivere la distribuzione di energia di queste particelle usando le statistiche di Bose-Einstein.
Figura 01: Funzione d'onda simmetrica dei bosoni
Alcuni esempi di bosoni includono particelle fondamentali come fotoni, gluoni, ecc. Include sia particelle elementari che particelle composite, ovvero i mesoni. Una caratteristica importante di queste particelle è che non limitano il numero di particelle che occupano lo stesso stato quantistico. I bosoni sono chiamati "portatori di forza" per questo motivo. Inoltre, fungono da collante che tiene insieme la materia. Inoltre, la funzione d'onda, che descrive un insieme di bosoni, deve essere simmetrica rispetto allo scambio di particelle identiche.
Cosa sono i Fermions?
I fermioni sono un tipo di particelle con spin semi-intero. Pertanto, sono vincolati dal principio di esclusione di Pauli. A differenza dei bosoni, due fermioni non possono occupare lo stesso stato quantistico contemporaneamente. Se più fermioni hanno la stessa distribuzione di probabilità spaziale, allora almeno lo spin di ciascun fermione è diverso l'uno dall' altro. Inoltre, i fermioni sono particelle che compongono la materia.
Figura 02: Funzione ondulatoria antisimmetrica dei fermioni
Esempi di fermioni includono elettroni, protoni e neutroni. Inoltre, la funzione d'onda che descrive un insieme di fermioni deve essere antisimmetrica rispetto allo scambio di particelle identiche.
Qual è la differenza tra bosoni e fermioni?
Bosoni e fermioni sono due gruppi di particelle. Il differenza fondamentale tra bosoni e fermioni è quello i bosoni hanno uno spin intero mentre i fermioni hanno uno spin semiintero. Inoltre, la funzione d'onda dei bosoni è simmetrica mentre la funzione d'onda dei fermioni è antisimmetrica.
Inoltre, le particelle di bosoni non sono vincolate dal Principio di Esclusione di Pauli, ma lo sono i fermioni. A parte questo, allo stesso stato quantistico, due particelle di bosoni possono occupare contemporaneamente, ma i fermioni non possono occupare lo stesso stato quantistico allo stesso tempo. Quindi, questa è anche una differenza significativa tra bosoni e fermioni. Alcuni esempi di bosoni includono fotoni, gluoni, atomi di elio, ecc. mentre per i fermioni esempi includono elettroni, protoni, quark, neutroni, ecc.
Di seguito l'infografica mostra più descrizioni riguardanti la differenza tra bosoni e fermioni.
Riepilogo – Bosoni vs Fermioni
Tutte le particelle che conosciamo possono essere divise in due gruppi come bosoni e fermioni, in base allo spin delle particelle. La differenza chiave tra bosoni e fermioni è che i bosoni hanno uno spin intero, mentre i fermioni hanno uno spin semiintero.
