Fermiony to cząstki, z których zbudowana jest materia. Elektrony, protony, neutrony i kwarki to fermiony. Obowiązuje zasada wykluczenia Pauliego, która mówi, że dwa fermiony nie mogą znajdować się w tym samym stanie kwantowym. Ta zasada wyjaśnia, dlaczego atomy mają strukturę, dlaczego elektrony wypełniają powłoki w określonej kolejności i dlaczego materia nie zapada się w pojedynczą, gęstą bryłę. Fermiony mają spin połówkowy, taki jak 1/2 lub 3/2. Bozony natomiast mają spin całkowity i mogą gromadzić się w tym samym stanie.

Zasada wykluczenia ma głębokie konsekwencje. To dlatego białe karły i gwiazdy neutronowe nie zapadają się pod wpływem własnej grawitacji. Elektrony lub neutrony opierają się kompresji, ponieważ nie mogą wszystkie zajmować tego samego stanu. Ten opór nazywa się ciśnieniem degeneracji. Fermiony występują w dwóch rodzajach: kwarki, które podlegają oddziaływaniom silnym, oraz leptony, które ich nie podlegają. Kwarki łączą się, tworząc protony i neutrony. Leptony obejmują elektrony, miony i neutrina. Każdy fermion ma antycząstkę o przeciwnym ładunku. Słowo fermion upamiętnia Enrico Fermiego, który opracował statystyki je opisujące.

Fakty dotyczące fermionów

• Cząsteczki materii. Elektrony, protony, neutrony, kwarki.
• Spin. Liczba połówkowa, np. 1/2.
• Zasada wykluczenia. Nie ma dwóch takich samych stanów kwantowych.
• Ciśnienie degeneracji. Wspiera białe karły i gwiazdy neutronowe.
• Typy. Kwarki i leptony.

Fermiony to nie to samo co bozony. Fermiony tworzą materię. Bozony przenoszą siły.