Fermionen und Bosonen

Fermionen und Bosonen

Alle fundamentalen Teilchen in der Natur können in eine von zwei Kategorien unterteilt werden, Fermionen oder Bosonen. Die folgende Tabelle listet die Unterschiede auf.

Bosonen haben intrinsische Drehimpulse in ganzzahligen Einheiten von h/(2p). Zum Beispiel ist der Spin eines Photons entweder +1 oder -1 und der Spin eines 4He-Atoms ist immer Null. Viele Bosonen können einen einzigen Quantenzustand einnehmen. Dadurch können sie sich kollektiv verhalten und sind für das Verhalten von Lasern und supraflüssigem Helium verantwortlich. In einem bestimmten Quantenzustand kann nur ein Fermion existieren. Dies ist bekannt als das Pauli-Ausschlussprinzip, das Thema der nächsten Seite ist.

Jedes Objekt, das aus einer geraden Anzahl von Fermionen besteht, ist ein Boson, während jedes Teilchen, das aus einer ungeraden Anzahl von Fermionen besteht, ein Fermion ist. Ein Proton zum Beispiel besteht aus drei Quarks und ist somit ein Fermion. Ein 4He-Atom besteht aus 2 Protonen, 2 Neutronen und 2 Elektronen, also ist es ein Boson.

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