La principale différence entre les bosons et les fermions est que les bosons ont un spin entier alors que les fermions ont un spin demi-entier.
Toutes les particules que nous observons dans la nature sont de deux types: les bosons et les fermions. Nous pouvons diviser les particules en ces deux groupes en fonction du spin des particules. C'est pourquoi nous l'appelons "classification de spin". Toutes les particules ont un spin ou "moment angulaire intrinsèque".
Que sont les bosons ?
Les bosons sont un type de particules à spin entier. Par conséquent, ces particules ne sont pas contraintes par le principe d'exclusion de Pauli. Nous pouvons décrire la distribution d'énergie de ces particules à l'aide des statistiques de Bose-Einstein.
Figure 01: Fonction d'onde symétrique des bosons
Certains exemples de bosons comprennent des particules fondamentales telles que des photons, des gluons, etc. Il comprend à la fois des particules élémentaires et des particules composites, c'est-à-dire des mésons. Une caractéristique importante de ces particules est qu'elles ne limitent pas le nombre de particules qui occupent le même état quantique. Les bosons sont appelés "porteurs de force" pour cette raison. De plus, ils agissent comme la colle qui maintient la matière ensemble. De plus, la fonction d'onde, qui décrit une collection de bosons, doit être symétrique par rapport à l'échange de particules identiques.
Que sont les fermions ?
Les fermions sont un type de particules à spin demi-entier. Par conséquent, ils sont contraints par le principe d'exclusion de Pauli. Contrairement aux bosons, deux fermions ne peuvent pas occuper le même état quantique en même temps. Si plusieurs fermions ont la même distribution de probabilité spatiale, alors au moins le spin de chaque fermion est différent l'un de l'autre. De plus, les fermions sont des particules qui composent la matière.
Figure 02: Fonction d'onde antisymétrique des fermions
Les exemples de fermions incluent les électrons, les protons et les neutrons. De plus, la fonction d'onde qui décrit une collection de fermions doit être antisymétrique par rapport à l'échange de particules identiques.
Quelle est la différence entre les bosons et les fermions ?
Les bosons et les fermions sont deux groupes de particules. le différence clé entre les bosons et les fermions est que les bosons ont un spin entier alors que les fermions ont un spin demi-entier. De plus, la fonction d'onde des bosons est symétrique alors que la fonction d'onde des fermions est antisymétrique.
De plus, les particules de bosons ne sont pas contraintes par le principe d'exclusion de Pauli, mais les fermions le sont. En dehors de cela, au même état quantique, deux particules de boson peuvent occuper en même temps, mais les fermions ne peuvent pas occuper le même état quantique en même temps. Donc, c'est aussi une différence significative entre les bosons et les fermions. Certains exemples de bosons incluent les photons, les gluons, les atomes d'hélium, etc., tandis que pour les fermions, les exemples incluent les électrons, les protons, les quarks, les neutrons, etc.
L'infographie ci-dessous montre plus de descriptions concernant la différence entre les bosons et les fermions.
Résumé – Bosons vs Fermions
Toutes les particules que nous connaissons peuvent être divisées en deux groupes, les bosons et les fermions, en fonction du spin des particules. La principale différence entre les bosons et les fermions est que les bosons ont un spin entier, tandis que les fermions ont un spin demi-entier.
