Diferencia entre fermiones y bosones

Diferencia Principal - Fermiones vs Boson

En física, las partículas se clasifican en dos grupos según sus propiedades. Se les conoce como fermiones y bosones. Los fermiones son medias partículas de espín y obedecen el principio de exclusión de Pauli. Pero los bosones son partículas de espín entero que no obedecen el principio de exclusión de Pauli. En el modelo estándar., Los fermiones son las partículas fundamentales de la materia.. Los bosones, por otra parte, son considerados los portadores de fuerza.. Los núcleos que tienen un número impar de nucleones son fermiones compuestos, mientras que los núcleos que tienen un número par de nucleones son bosones compuestos. Las propiedades de los fermiones y los bosones son muy diferentes, especialmente a temperaturas cercanas al cero absoluto. Este artículo se centra principalmente en la diferencia entre fermiones y bosones..

Que son los fermiones

Los fermiones son partículas semi enteras y se describen en las estadísticas de Fermi-Dirac. Ellos obedecen el Principio de Exclusión de Pauli. Entonces, dos fermiones idénticos no ocupan el mismo estado cuántico simultáneamente.

Básicamente, los fermiones se pueden clasificar en dos grupos: fermiones elementales y compuestos. Fermiones elementales son leptones (electrones, neutrinos electrónicos, muones, neutrones muones, tau y neutrinos tau) y quarks (arriba, abajo, arriba, abajo, extraño y encanto). Hadrones (neutrones, protones) que contienen un número impar de quarks y núcleos hechos de un número impar de nucleones (Ex:  los núcleos contienen seis protones y siete neutrones) se consideran fermiones compuestos. Además, los átomos como He-3 (contienen dos protones, un neutrón y dos electrones) también son fermiones compuestos.

Los fermiones elementales son los bloques de construcción fundamentales tanto de la materia como de la antimateria..

Que son los bosones

Los bosones son partículas idénticas que tienen cero o espines enteros. Los bosones se pueden clasificar en dos grupos: bosones elementales y bosones compuestos. A diferencia de los fermiones, los bosones no obedecen el principio de exclusión de Pauli. En otras palabras, cualquier número de bosones puede ocupar el mismo estado cuántico. Los comportamientos de los bosones se describen en las estadísticas de Bose-Einstein. El modelo estándar solo consta de cinco bosones elementales. Son a saber el bosón de Higgs, gluón, fotón, Z y  bosones los bosón de Higgs tienen cero carga eléctrica y cero giro es el único bosón escalar. Los últimos cuatro bosones son conocidos como bosones gauge o forzar a los transportistas, ya que son responsables de las interacciones fundamentales. los gluon Es responsable de la fuerte interacción que aparece entre las partículas hechas de quarks.. Fotón Es el bosón gauge más familiar y es responsable de las interacciones electromagnéticas.. Z y  llevar la interacción débil. Además, la partícula mediadora llamada gravitón Es responsable de la interacción gravitacional. Sin embargo, el modelo estándar no incluye el gravitón. Las interacciones fundamentales asociadas con los bosones gauge están descritas por la teoría gauge.. 

Los giros y cargas eléctricas de los bosones elementales se muestran en la siguiente tabla..

Bosón	Girar	Cargar	Interacción
Z	1	0	Débiles
W-,W+	1	-, +	Débiles
Fotón	1	0	Electromagnético
Gluon	1	0	Fuerte
Gravitacion	2	0	Gravitacional
Higgs	0	0	Masa

Las partículas compuestas; mesones (contienen un quark y un antiquark), y los núcleos de número de masa par (He-4) son bosones compuestos. Además, algunas cuasi partículas, como las parejas de cooper y los fonones, también se consideran bosones..

Los comportamientos o propiedades de los bosones a bajas temperaturas difieren significativamente de los de los fermiones. A temperaturas muy bajas, la mayoría de los bosones ocupan el mismo estado cuántico. Por lo tanto, un gas de bosones se puede enfriar a temperaturas muy cercanas al cero absoluto, donde casi todas las partículas ocupan el estado de energía más bajo. En esta etapa, la energía cinética del gas es despreciable. Este fenómeno físico se conoce como Condensación de Bose-Einstein. La superfluidez de los gases de los bosones es una consecuencia de la condensación de Bose-Einstein..

Diferencia entre fermiones y bosones

Girar

Fermiones: Los fermiones tienen medio giro entero.

Bosones: Boons tiene giro integral..

Principio de exclusión de Pauli:

Fermiones: Los fermiones obedecen al principio de exclusión de Pauli..

Bosones: Los bosones no obedecen al principio de exclusión de Pauli..

Ejemplos:

Fermiones: Los ejemplos incluyen quarks (amuleto), leptones (electrón).

Bosones: Los ejemplos incluyen h⁰, Gravitón, fotón, gluón, Z, .

Estadística:

Fermiones: Las propiedades de los fermiones se describen en las estadísticas de Fermi-Dirac..

Bosones: Las propiedades de los bosones están descritas por las estadísticas de Bose-Einstein..

Carga eléctrica de las partículas elementales:

Fermiones: Electron, muon y tau son leptones cargados eléctricamente. Pero sus neutrinos no tienen carga eléctrica. Las partículas de quark tienen cargas eléctricas fraccionarias..

Bosones: Los bosones elementales no llevan carga eléctrica (Excepto los bosones W).

Núcleos compuestos:

Fermiones: Los fermiones contienen un número impar de nucleones.

Bosones: Los bosones contienen un número par de nucleones..