Diferencia entre fermiones y bosones
Diferencia Principal - Fermiones vs Boson
En física, las partículas se clasifican en dos grupos según sus propiedades. Se conocen como fermiones y bosones. Los fermiones son semipartículas 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 otro lado, se consideran 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.
¿Qué son los fermiones?
Los fermiones son partículas semienteras y se describen mediante la estadística de Fermi-Dirac. Obedecen al 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 (electrón, neutrino electrónico, muón, neutrino muónico, tau y neutrino tau) y quarks (arriba, abajo, arriba, abajo, extraño y encanto). Hadrones (neutrones, protones) que contienen un número impar de quarks y núcleos formados por un número impar de nucleones (Ej: 
núcleos contienen seis protones y siete neutrones) se consideran fermiones compuestos. Además, los átomos como el He-3 (que 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 giros cero o 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 mediante las estadísticas de Bose-Einstein. El modelo estándar solo consta de cinco bosones elementales. Son a saber, el bosón de Higgs, el gluón, el fotón, Z y 
bosones los bosón de Higgs tienen carga eléctrica cero y espín cero es el único bosón escalar. Los últimos cuatro bosones se conocen como bosones de calibre o portadores de fuerza, ya que son responsables de las interacciones fundamentales. los gluón es responsable de la fuerte interacción que aparece entre las partículas formadas por quarks. Fotón es el bosón de calibre más familiar y es responsable de las interacciones electromagnéticas. Z y llevan una 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 de calibre se describen en la teoría de calibre.
Los espines y las cargas eléctricas de los bosones elementales se muestran en la siguiente tabla.
|
bosón |
Girar |
Cobrar |
Interacción |
|
Z |
1 |
0 |
Débil |
|
W–,W+ |
1 |
-, + |
Débil |
|
Fotón |
1 |
0 |
Electromagnético |
|
Gluón |
1 |
0 |
Fuerte |
|
Gravitón |
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 cuasipartículas como los pares de cobre 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. Así un gas de bosones puede enfriarse 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 consecuencia de la condensación de Bose-Einstein.
Diferencia entre fermiones y bosones
Girar
Fermiones: Los fermiones tienen espín semientero.
bosones: Las bendiciones tienen giro integral.
Principio de exclusión de Pauli:
Fermiones: Los fermiones obedecen al principio de exclusión de Pauli.
bosones: Los bosones no obedecen el principio de exclusión de Pauli.
Ejemplos:
Fermiones: Los ejemplos incluyen Quarks (encanto), leptones (electrones).
bosones: Los ejemplos incluyen H0Gravitón, fotón, gluón, Z, .
Estadísticas:
Fermiones: Las propiedades de los fermiones se describen mediante las estadísticas de Fermi-Dirac.
bosones: Las propiedades de los bosones se describen mediante las estadísticas de Bose-Einstein.
Carga eléctrica de las partículas elementales:
Fermiones: El electrón, el muón y el 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 tienen 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.
Si quieres conocer otros artículos parecidos a Diferencia entre fermiones y bosones puedes visitar la categoría Partículas fisicas.
