Sự khác biệt chính giữa boson và fermion là boson có spin nguyên trong khi các fermion có spin bán nguyên.
Tất cả các hạt mà chúng ta quan sát được trong tự nhiên đều có hai loại là boson và fermion. Chúng ta có thể chia các hạt thành hai nhóm này dựa trên chuyển động quay của các hạt. Do đó, chúng tôi gọi nó là “phân loại spin”. Tất cả các hạt đều có spin hoặc "momen động lượng nội tại".
Bosons là gì?
Bosons là một loại hạt có spin nguyên. Do đó, các hạt này không bị ràng buộc bởi nguyên lý loại trừ Pauli. Chúng ta có thể mô tả sự phân bố năng lượng của các hạt này bằng cách sử dụng thống kê Bose-Einstein.
Hình 01: Hàm sóng đối xứng của các Boson
Một số ví dụ về boson bao gồm các hạt cơ bản như photon, gluon, v.v. Nó bao gồm cả hạt cơ bản và hạt tổng hợp, tức là meson. Một đặc điểm quan trọng của các hạt này là chúng không hạn chế số lượng các hạt chiếm cùng một trạng thái lượng tử. Boson được gọi là "lực mang" vì lý do này. Hơn nữa, chúng đóng vai trò như chất keo kết dính các vấn đề lại với nhau. Hơn nữa, hàm sóng, mô tả một tập hợp các boson, phải đối xứng với sự trao đổi của các hạt giống hệt nhau.
Fermions là gì?
Fermions là một loại hạt có spin bán nguyên. Do đó, chúng bị hạn chế bởi nguyên tắc loại trừ Pauli. Không giống như boson, hai fermion không thể chiếm cùng một trạng thái lượng tử cùng một lúc. Nếu nhiều fermion có cùng phân bố xác suất trong không gian, thì ít nhất spin của mỗi fermion là khác nhau. Hơn nữa, fermion là các hạt tạo nên vật chất.
Hình 02: Hàm sóng đối xứng của Fermions
Ví dụ cho các fermion bao gồm các electron, proton và neutron. Hơn nữa, hàm sóng mô tả một tập hợp các fermion phải là phản đối xứng liên quan đến sự trao đổi của các hạt giống nhau.
Sự khác biệt giữa Bosons và Fermions là gì?
Boson và fermion là hai nhóm hạt. Sự khác biệt chính giữa boson và fermion là boson có spin nguyên trong khi fermion có spin bán nguyên. Hơn nữa, hàm sóng của boson là đối xứng trong khi hàm sóng của fermion là phản đối xứng.
Hơn nữa, các hạt boson không bị ràng buộc bởi Nguyên tắc Loại trừ Pauli, nhưng các hạt fermion thì có. Ngoài ra, ở cùng một trạng thái lượng tử, hai hạt boson có thể chiếm cùng một lúc, nhưng fermion không thể chiếm cùng một trạng thái lượng tử tại cùng một thời điểm. Vì vậy, đây cũng là sự khác biệt đáng kể giữa boson và fermion. Một số ví dụ cho boson bao gồm photon, gluon, nguyên tử heli, v.v. trong khi ví dụ đối với fermion bao gồm electron, proton, quark, neutron, v.v.
Hình ảnh thông tin bên dưới hiển thị thêm mô tả về sự khác biệt giữa boson và fermion.
Tóm tắt - Bosons vs Fermions
Tất cả các hạt mà chúng ta biết có thể được chia thành hai nhóm là boson và fermion, dựa trên spin của các hạt. Sự khác biệt chính giữa boson và fermion là boson có spin nguyên, trong khi fermion có spin bán nguyên.
