Τα φερμιόνια είναι τα σωματίδια που αποτελούν την ύλη. Τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα κουάρκ είναι όλα φερμιόνια. Υπακούουν στην αρχή αποκλεισμού του Pauli, η οποία λέει ότι δεν μπορούν να καταλάβουν δύο φερμιόνια την ίδια κβαντική κατάσταση. Αυτός ο κανόνας είναι ο λόγος για τον οποίο τα άτομα έχουν δομή, ο λόγος για τον οποίο τα ηλεκτρόνια γεμίζουν τα κελύφη με μια συγκεκριμένη σειρά και ο λόγος για τον οποίο η ύλη δεν καταρρέει σε μια ενιαία πυκνή μάζα. Τα φερμιόνια έχουν ημιακέραιο σπιν, όπως 1/2 ή 3/2. Τα μποζόνια, αντίθετα, έχουν ακέραιο σπιν και μπορούν να συσσωρευτούν στην ίδια κατάσταση.

Η αρχή του αποκλεισμού έχει βαθιές συνέπειες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι λευκοί νάνοι αστέρες και οι αστέρες νετρονίων δεν καταρρέουν υπό την επίδραση της δικής τους βαρύτητας. Τα ηλεκτρόνια ή τα νετρόνια αντιστέκονται στη συμπίεση επειδή δεν μπορούν όλα να βρίσκονται στην ίδια κατάσταση. Αυτή η αντίσταση ονομάζεται πίεση εκφυλισμού. Τα φερμιόνια διακρίνονται σε δύο τύπους: κουάρκ, τα οποία αισθάνονται την ισχυρή δύναμη, και λεπτόνια, τα οποία δεν αισθάνονται. Τα κουάρκ συνδυάζονται για να σχηματίσουν πρωτόνια και νετρόνια. Τα λεπτόνια περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια, μιόνια και νετρίνα. Κάθε φερμιόνιο έχει ένα αντισωματίδιο με αντίθετο φορτίο. Η λέξη φερμιόνιο τιμά τον Ενρίκο Φέρμι, ο οποίος ανέπτυξε τη στατιστική που τα περιγράφει.

Γεγονότα για τα Φερμιόνια

• Σωματίδια ύλης. Ηλεκτρόνια, πρωτόνια, νετρόνια, κουάρκ.
• Spin. Μισός ακέραιος αριθμός, όπως 1/2.
• Αρχή του αποκλεισμού. Δεν υπάρχουν δύο στην ίδια κβαντική κατάσταση.
• Πίεση εκφυλισμού. Υποστηρίζει λευκούς νάνους και αστέρες νετρονίων.
• Τύποι. Κουάρκ και λεπτόνια.

Τα φερμιόνια δεν είναι το ίδιο με τα μποζόνια. Τα φερμιόνια αποτελούν την ύλη. Τα μποζόνια φέρουν δυνάμεις.