Fermioner er partiklene som materie består av. Elektroner, protoner, nøytroner og kvarker er alle fermioner. De følger Paulis eksklusjonsprinsipp, som sier at ingen to fermioner kan innta samme kvantetilstand. Denne regelen er grunnen til at atomer har struktur, hvorfor elektroner fyller skall i en bestemt rekkefølge, og hvorfor materie ikke kollapser til en enkelt tett klump. Fermioner har halvtallsspinn, som 1/2 eller 3/2. Bosoner, derimot, har heltallsspinn og kan hope seg opp i samme tilstand.

Eksklusjonsprinsippet har dyptgripende konsekvenser. Det er derfor hvite dvergstjerner og nøytronstjerner ikke kollapser under sin egen tyngdekraft. Elektronene eller nøytronene motstår kompresjon fordi de ikke alle kan innta samme tilstand. Denne motstanden kalles degenerasjonstrykk. Fermioner finnes i to typer: kvarker, som føler den sterke kraften, og leptoner, som ikke gjør det. Kvarker kombineres for å danne protoner og nøytroner. Leptoner inkluderer elektroner, myoner og nøytrinoer. Hvert fermion har en antipartikkel med motsatt ladning. Ordet fermion hedrer Enrico Fermi, som utviklet statistikken som beskriver dem.

Fermion-fakta

• Materiepartikler.
• Spin.
• Eksklusjonsprinsippet.
• Degenerasjonstrykk.
• Typer.

Fermioner er ikke det samme som bosoner. Fermioner bygger opp materie. Bosoner bærer krefter.