Fermioner er de partikler, der udgør stof. Elektroner, protoner, neutroner og kvarker er alle fermioner. De følger Paulis udelukkelsesprincip, som siger, at ingen to fermioner kan indtage den samme kvantetilstand. Denne regel er grunden til, at atomer har struktur, hvorfor elektroner fylder skaller i en bestemt rækkefølge, og hvorfor stof ikke kollapser til en enkelt tæt klat. Fermioner har et halvt heltals spin, som 1/2 eller 3/2. Bosoner har derimod heltals spin og kan hobe sig op i den samme tilstand.

Udelukkelsesprincippet har vidtrækkende konsekvenser. Det er derfor, hvide dværgstjerner og neutronstjerner ikke kollapser under deres egen tyngdekraft. Elektronerne eller neutronerne modstår kompression, fordi de ikke alle kan indtage den samme tilstand. Denne modstand kaldes degenerationstryk. Fermioner findes i to typer: kvarker, som mærker den stærke kraft, og leptoner, som ikke gør. Kvarker kombineres for at danne protoner og neutroner. Leptoner omfatter elektroner, myoner og neutrinoer. Hver fermion har en antipartikel med modsat ladning. Ordet fermion hylder Enrico Fermi, som udviklede den statistik, der beskriver dem.

Fermion fakta

• Materiepartikler. Elektroner, protoner, neutroner, kvarker.
• Spin. Halvt heltal, f.eks. 1/2.
• Udelukkelsesprincippet. Ingen to i samme kvantetilstand.
• Degenerationstryk. Understøtter hvide dværge og neutronstjerner.
• Typer. Kvarker og leptoner.

Fermioner er ikke det samme som bosoner. Fermioner udgør stof. Bosoner bærer kræfter.