En el mundo microscópico, existe un tipo de partículas llamadas bosones, como fotones, partículas, átomos de hidrógeno, etc. Tienen espines enteros (0, 1,...), y sus estados energéticos Sólo puede ser un estado cuántico discontinuo, pero permite que múltiples bosones ocupen el mismo estado.
Los bosones
Las partículas se pueden dividir en dos tipos según su comportamiento colectivo a alta o baja densidad. Categorías principales: un tipo son los fermiones, llamados así en honor al físico italiano Fermi, y el otro tipo son los bosones, llamados así en honor al físico indio Bose. La característica importante que distingue estos dos tipos de partículas es el espín, que es una propiedad inherente de una partícula. que está relacionado con su momento angular (en términos generales, es el producto del radio y el momento). Un punto importante que revela la mecánica cuántica es que el espín está cuantificado, lo que significa que sólo puede ser un múltiplo entero de la constante de Planck (bosones). , como fotones, mesones, etc.) o un múltiplo semientero (fermiones, como electrones, protones, etc.).
El espín es un múltiplo semientero (1/ 2,3/ 2...) las partículas se denominan colectivamente fermiones y obedecen a las estadísticas de Fermi-Dirac. Los fermiones satisfacen el principio de exclusión de Pauli, es decir, no pueden aparecer más de dos fermiones en el mismo estado cuántico, los espines de los nucleones y los hiperones son ambos. 1/2, por lo que ambas son fermiones. Partículas oscilantes con espines de 3/2, 5/2, 7/2, etc. también son fermiones. Según la teoría estándar, otras partículas no elementales con masa están compuestas de. Fermi, por ejemplo, los neutrones y los protones están compuestos por tres tipos de quarks con un espín de 1/2 y un núcleo atómico compuesto por un número impar de nucleones. Debido a que tanto los neutrones como los protones son fermiones, por lo tanto, el espín de un núcleo atómico. compuesto por un número impar de nucleones es un semientero.