Fermiony jsou částice, které tvoří hmotu. Elektrony, protony, neutrony a kvarky jsou všechny fermiony. Řídí se Pauliho vylučovacím principem, který říká, že žádné dva fermiony nemohou zaujímat stejný kvantový stav. Toto pravidlo je důvodem, proč mají atomy strukturu, proč elektrony vyplňují vrstvy v určitém pořadí a proč se hmota neshlukuje do jedné husté kapky. Fermiony mají poloceločíselný spin, například 1/2 nebo 3/2. Bosony naopak mají celočíselný spin a mohou se hromadit do stejného stavu.

Princip vyloučení má závažné důsledky. Proto se bílí trpaslíci a neutronové hvězdy nehroutí pod vlivem vlastní gravitace. Elektrony nebo neutrony odolávají kompresi, protože nemohou všechny zaujímat stejný stav. Tento odpor se nazývá degenerační tlak. Fermiony se vyskytují ve dvou typech: kvarky, které cítí silnou interakci, a leptony, které ji necítí. Kvarky se slučují a tvoří protony a neutrony. Leptony zahrnují elektrony, miony a neutrina. Každý fermion má antičástici s opačným nábojem. Slovo fermion je poctou Enricu Fermimu, který vyvinul statistiku, která je popisuje.

Fakta o fermionech

• Částice hmoty. Elektrony, protony, neutrony, kvarky.
• Spin. Poloviční celé číslo, například 1/2.
• Vylučovací princip. Žádné dva ve stejném kvantovém stavu.
• Degenerační tlak. Podporuje existenci bílých trpaslíků a neutronových hvězd.
• Typy. Kvarky a leptony.

Fermiony nejsou totéž co bosony. Fermiony tvoří hmotu. Bosony nesou síly.