Bosoner og fermioner

#0. Det hedder partikel-fysik, men det har noget med kvantemekanik at gøre.

Fermioner kan ikke omdannes til bosoner. Ved superledning danner elektronerne par, der opfører sig som bosoner.

Elementarpartiklerne opdeles i de to grupper fermioner og bosoner. En elementarpartikkel snorrer rundt som en top. Dette kaldes partiklens spin. Det har vist sig, at impulsmomentet er et tal eller et helt tal +½ gange Plancks konstant divideret med 2 pi:

Man siger, at bosoner har heltalligt spin, og fermioner halvtalligt spin. Elektroner har spin ½ og er dermed fermioner. Fermioner kan ikke være i samme kvantetilstand. Derfor kan der kun være 2 elektroner i inderst kugleskal i et atom. 2? Ja, for de har modsatrettede spin.

Fotoner har spin 1 og er derfor bosoner. De kan eksistere i samme kvantetilstand, hvilket netop er det, der sker i udsndelsen af laserlys.

I en superleder er der en vekselvirkning mellem krystalgitteret og nogle af elektronerne, så de bliver i stand til at danne par, der opfører sig som bosoner. De to partikler, der begge har halvtalligt spin, danner et par, der har heltalligt spin, og dermed udgør en boson.

Helium har normalt 2 protroner, 2 neutroner og 2 elektroner, Alle partiklerne er fermioner, men det samlede spin er heltalligt, så heliumatomet kan opføre sig som en boson. Derfor kan helium bliver superflydende.