Bozonlar və fermionlar arasındakı əsas fərq odur ki, bozonlar tam, fermionların isə yarım tam fırlanması var.
Təbiətdə müşahidə etdiyimiz bütün hissəciklər bozonlar və fermionlar kimi iki növdə olur. Zərrəciklərin spininə əsasən hissəcikləri bu iki qrupa ayıra bilərik. Buna görə də biz bunu “spin təsnifatı” adlandırırıq. Bütün hissəciklərin spini və ya “daxili bucaq momentumu” var.
Bozonlar nədir?
Bozonlar tam ədəd spinli hissəciklər növüdür. Buna görə də, bu hissəciklər Pauli istisna prinsipi ilə məhdudlaşdırılmır. Bu hissəciklərin enerji paylanmasını Bose-Einstein statistikasından istifadə edərək təsvir edə bilərik.
Şəkil 01: Bozonların Simmetrik Dalğa Funksiyası
Bəzi bozon nümunələrinə fotonlar, qluonlar və s. kimi əsas hissəciklər daxildir. Buraya həm elementar hissəciklər, həm də kompozit hissəciklər, yəni mezonlar daxildir. Bu hissəciklərin mühüm bir xüsusiyyəti, eyni kvant vəziyyətini tutan hissəciklərin sayını məhdudlaşdırmamasıdır. Bozonlara bu səbəbdən “qüvvə daşıyıcıları” deyilir. Üstəlik, onlar maddəni bir yerdə saxlayan yapışqan rolunu oynayırlar. Bundan əlavə, bozonlar toplusunu təsvir edən dalğa funksiyası eyni hissəciklərin mübadiləsinə görə simmetrik olmalıdır.
Fermionlar nədir?
Fermionlar yarımtam spinli hissəciklər növüdür. Buna görə də, onlar Pauli istisna prinsipi ilə məhdudlaşdırılır. Bozonlardan fərqli olaraq, iki fermion eyni anda eyni kvant vəziyyətini tuta bilməz. Çoxlu fermionun eyni məkan ehtimal paylanması varsa, ən azı hər bir fermionun spini bir-birindən fərqlidir. Üstəlik, fermionlar maddəni təşkil edən hissəciklərdir.
Şəkil 02: Fermionların Antisimmetrik Dalğa Funksiyası
Fermionlar üçün nümunələrə elektronlar, protonlar və neytronlar daxildir. Bundan əlavə, fermionlar toplusunu təsvir edən dalğa funksiyası eyni hissəciklərin mübadiləsinə görə antisimmetrik olmalıdır.
Bozonlar və Fermionlar Arasındakı Fərq Nədir?
Bozonlar və fermionlar iki qrup hissəcikdir. Bozonlar və fermionlar arasındakı əsas fərq, bozonların tam fırlanması, fermionların isə yarım tam fırlanmasıdır. Bundan əlavə, bozonların dalğa funksiyası simmetrik, fermionların dalğa funksiyası isə antisimmetrikdir.
Bundan başqa, bozon hissəcikləri Pauli İstisna Prinsipinə görə məhdudlaşdırılmır, lakin fermionlar məhdudlaşdırılır. Bundan əlavə, eyni kvant vəziyyətində iki bozon hissəciyi eyni anda tuta bilər, lakin fermionlar eyni kvant vəziyyətini tuta bilməzlər. Beləliklə, bu da bozonlar və fermionlar arasında əhəmiyyətli bir fərqdir. Bozonlar üçün bəzi nümunələrə fotonlar, qluonlar, helium atomları və s. daxildir. Fermionlara isə elektronlar, protonlar, kvarklar, neytronlar və s. daxildir.
Aşağıdakı infoqrafik bozonlar və fermionlar arasındakı fərqlə bağlı daha çox təsviri göstərir.
Xülasə – Bozonlar və Fermionlar
Bildiyimiz bütün hissəcikləri hissəciklərin spininə görə bozonlar və fermionlar olaraq iki qrupa bölmək olar. Bozonlar və fermionlar arasındakı əsas fərq odur ki, bozonların tam fırlanması, fermionların isə yarım tam spin olmasıdır.
