Bozonlar ve Fermiyonlar Arasındaki Fark

temel fark bozonlar ve fermiyonlar arasında bozonların tamsayı spinine sahipken, fermiyonların yarı-tamsayı spinine sahip olması.

Doğada gözlemlediğimiz tüm parçacıklar, bozonlar ve fermiyonlar olmak üzere iki çeşittir. Parçacıkların dönüşüne bağlı olarak parçacıkları bu iki gruba ayırabiliriz. Bu nedenle buna “spin sınıflandırma” diyoruz. Tüm parçacıklar bir spin veya “içsel açısal momentum” a sahiptir.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Bozonlar nedir 
3. Fermiyonlar nelerdir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Boonslar ve Tablo Şeklinde Fermiyonlar
5. Özet

Bozonlar nedir?

Bozonlar, tamsayı spinine sahip bir tür parçacıktır. Bu nedenle, bu parçacıklar Pauli dışlama ilkesi tarafından kısıtlanmaz. Bu parçacıkların enerji dağılımını Bose-Einstein istatistiklerini kullanarak açıklayabiliriz.

Şekil 01: Simonik Dalga Fonksiyonu

Bozonların bazı örnekleri fotonlar, gluonlar, vb. Gibi temel parçacıkları içerir. Hem temel parçacıkları hem de kompozit parçacıkları, yani mezonları içerir. Bu parçacıkların önemli bir özelliği, aynı kuantum halini işgal eden parçacık sayısını kısıtlamamasıdır. Bu nedenle boğalara “kuvvet taşıyıcıları” denir. Dahası, konuyu bir arada tutan tutkal görevi görürler. Ayrıca, bir bozon koleksiyonunu tanımlayan dalga fonksiyonu, özdeş parçacıkların değişimine göre simetrik olmalıdır.

Fermiyonlar nedir?

Fermiyonlar, yarı tamsayı spinli bir tür parçacıktır. Bu nedenle, Pauli dışlama ilkesi tarafından kısıtlanmıştır. Bozonlardan farklı olarak, iki fermiyon aynı kuantum halini aynı anda işgal edemez. Birden fazla fermiyon aynı uzamsal olasılık dağılımına sahipse, en azından her fermiyonun dönüşü birbirinden farklıdır. Dahası, fermiyonlar maddeyi oluşturan parçacıklardır.

Resim 02: Fermiyonların Antisimetrik Dalga Fonksiyonu

Fermiyonlara örnek olarak elektronlar, protonlar ve nötronlar gösterilebilir. Ayrıca, bir fermiyon koleksiyonunu tanımlayan dalga fonksiyonu, özdeş parçacıkların değişimine göre antisimetrik olmalıdır.

Bozonlar ve Fermiyonlar Arasındaki Fark Nedir??

Bozonlar ve fermiyonlar iki parçacık grubudur. Bozonlar ve fermiyonlar arasındaki temel fark, bozonların tamsayı spinine sahipken, fermiyonların yarısı-tamsayı dönüşü. Ayrıca, bozonların dalga fonksiyonu simetrikken, fermiyonların dalga fonksiyonu antisimetriktir.

Dahası, bozon parçacıkları Pauli Dışlama Prensibi tarafından kısıtlanmamıştır, ancak fermiyonlar vardır. Bunun dışında, aynı kuantum halde, iki bozon parçacığı aynı anda işgal edebilir, fakat fermiyonlar aynı anda aynı kuantum halini işgal edemez. Yani, bu da bozonlar ve fermiyonlar arasında önemli bir farktır. Bozonlar için bazı örnekler arasında fotonlar, gluonlar, helyum atomları, vb. Bulunurken, fermiyonlar için örnekler elektronlar, protonlar, kuarklar, nötronlar, vb..

Aşağıdaki bilgi grafiği, bozonlar ve fermiyonlar arasındaki farkla ilgili daha fazla açıklama gösterir.

Özet - Bosons vs Fermions

Bildiğimiz tüm parçacıklar parçacıkların dönmesine bağlı olarak bozonlar ve fermiyonlar olarak iki gruba ayrılabilir. Boynuzlar ve fermiyonlar arasındaki temel fark, boğazların tamsayı spinine sahipken, fermiyonların yarı-tamsayı spinine sahip olmasıdır..

Referans:

1. “Spin Sınıflandırması.” Parçacıkların Spin Sınıflandırması, Burada mevcut.

Görünüm inceliği:

1. “Symmetricwave2” TimothyRias tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY 3.0)
2. TimothyRias tarafından “Asymmetricwave2” - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY 3.0)