Elementer (temel) partiküller iki sınıfta toplanır; bunlardan biri
fermiyonlar (kuarklar, leptonlar) diğeri bozonlardır. (Bak.
Atomaltı Partiküller, Standart
Model)
Fermiyonlar Fermi–Dirac statistiklerle tanımlanır ve Pauli
dışlama prensibiyle tanımlanan kuantum sayılarına sahiptir.Fermiyonlar kuarklar ve leptonları ve ayrıca tek sayılı kompozit partikülleri (tüm baryonlar, atomlar, çekirdekler) içerir. Elementer fermiyonlar ½ spinlidir. Fermiyonlar maddenin temel yapı bloklarıdır. Standart modelde altı kuark ve altı lepton olmak üzere 12 tip elementer fermiyon bulunur.
Bozonlar,
elementer (temel) tam spinli (1) partiküllerdir; bu nedenle fermiyonlar
(yarım-tam sayılı spinler) gibi Pauli dışlama presibiyle sınırlanmazlar.
Bozonların enerji dağılımı Bose-Einstein statistikleriyle tanımlanır. Dalga
fonksiyonu (bozonların toplanmasını tarif eder) özdeş partiküllere göre
simetrik olmalıdır. (Fermiyonların toplanmasında dalga fonksiyonu
asimetriktir.)
Bozonlar düşük sıcaklıklarda fermiyonlara kıyasla çok farklı davranışlar
gösterir; nedeni, aynı enerji halinde (durum) sınırsız sayıda toplanabilme
özelliğidir. Tek bir halde toplanmaya kondensasyon, veya Bose-Einstein
kondensasyon denir. Sıvı helyumda süper akışkanlığın açıklaması budur. Çiftleşmiş
partiküller de bozonlar gibi davranır. Süperiletkenler teorisinde çiftleşmiş
elektron takımları, bozonlarda olduğu gibi, bir halde kondens olur ve sıfır
elektrik direnci gösterir.
·
Foton: 1895
(Wilhelm Röntgen)
·
Gluon: 1979
(DESY Sinkrotron)
·
Z Bozon
ve W Bozon: 1983 (Carlo Rubbia, Simon van der Meer)
·
Higgs bozon: P.Higgs, G.Guralnik, R.Hagen,
T.Kibble, F.Englert ve R.Brout: 2011
Foton, gluon, Z bozon ve W bozon dört temel kuvvettir; Higgs bozon
beşinci kuvvet ??
(Bak. Feynman Diyagramları)