Bozonlar va fermionlar oʻrtasidagi asosiy farq shundaki, bozonlar butun spinga ega, fermionlar esa yarim butun spinga ega.
Tabiatda biz kuzatadigan barcha zarrachalar bozonlar va fermionlar sifatida ikki xil bo'ladi. Zarrachalarning spiniga qarab zarralarni shu ikki guruhga ajratishimiz mumkin. Shuning uchun biz uni "spin tasnifi" deb ataymiz. Barcha zarralar spin yoki “ichki burchak momentumiga” ega.
Bozonlar nima?
Bozonlar butun spinli zarrachalar turidir. Shuning uchun bu zarralar Pauli istisno printsipi bilan cheklanmaydi. Bu zarrachalarning energiya taqsimotini Bose-Eynshteyn statistikasi yordamida tasvirlashimiz mumkin.
01-rasm: Bozonlarning simmetrik toʻlqin funksiyasi
Bozonlarning ba'zi misollari fotonlar, glyuonlar va boshqalar kabi asosiy zarralarni o'z ichiga oladi. U ham elementar zarralarni, ham kompozit zarralarni, ya'ni mezonlarni o'z ichiga oladi. Bu zarralarning muhim xususiyatlaridan biri shundaki, ular bir xil kvant holatini egallagan zarrachalar sonini cheklamaydi. Bozonlar shu sababli "kuch tashuvchilar" deb ataladi. Bundan tashqari, ular materiyani birlashtiradigan elim vazifasini bajaradi. Bundan tashqari, bozonlar toʻplamini tavsiflovchi toʻlqin funksiyasi bir xil zarrachalar almashinuviga nisbatan simmetrik boʻlishi kerak.
Fermionlar nima?
Fermiyonlar yarim butun spinli zarrachalar turidir. Shuning uchun ular Pauli istisno printsipi bilan cheklanadi. Bozonlardan farqli o'laroq, ikkita fermion bir vaqtning o'zida bir xil kvant holatini egallamaydi. Agar bir nechta fermionlar bir xil fazoviy ehtimollik taqsimotiga ega bo'lsa, hech bo'lmaganda har bir fermionning spini bir-biridan farq qiladi. Bundan tashqari, fermionlar materiyani tashkil etuvchi zarralardir.
02-rasm: Fermionlarning antisimmetrik toʻlqin funksiyasi
Fermionlarga misollar elektronlar, protonlar va neytronlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, fermionlar toʻplamini tavsiflovchi toʻlqin funksiyasi bir xil zarrachalar almashinuviga nisbatan antisimmetrik boʻlishi kerak.
Bozonlar va fermionlar oʻrtasidagi farq nima?
Bozonlar va fermionlar zarrachalarning ikkita guruhidir. Bozonlar va fermionlar o'rtasidagi asosiy farq shundaki, bozonlar butun spinga ega, fermionlar esa yarim butun spinga ega. Bundan tashqari, bozonlarning toʻlqin funksiyasi nosimmetrik, fermionlarning toʻlqin funksiyasi esa antisimmetrikdir.
Bundan tashqari, bozon zarralari Pauli istisno printsipi bilan cheklanmaydi, lekin fermionlar. Bundan tashqari, bir xil kvant holatida ikkita bozon zarralari bir vaqtning o'zida egallashi mumkin, ammo fermionlar bir vaqtning o'zida bir xil kvant holatini egallamaydi. Demak, bu ham bozonlar va fermionlar o'rtasidagi sezilarli farqdir. Bozonlarga fotonlar, glyonlar, geliy atomlari va boshqalar kiradi. Fermionlar uchun esa elektronlar, protonlar, kvarklar, neytronlar va boshqalar kiradi.
Quyidagi info-grafikada bozonlar va fermionlar oʻrtasidagi farq haqida koʻproq tavsif berilgan.
Xulosa – Bozonlar va Fermionlar
Bizga ma'lum bo'lgan barcha zarralarni zarrachalarning spiniga qarab bozonlar va fermionlar deb ikki guruhga bo'lish mumkin. Bozonlar va fermionlar o'rtasidagi asosiy farq shundaki, bozonlar butun spinga ega, fermionlar esa yarim butun spinga ega.
