Dass eine Ansammlung von ununterscheidbaren Quantenobjekten durch Vielteilchen-Wellenfunktionen beschrieben werden können, führt dazu dass man zwei unterschiedliche Arten von Quantenobjekten beobachten kann. Eine Welle kann negative und positive Ausschäge um die Ruhelage haben, nach der Wahrscheinlichkeitsdeutung der Quantenmechanik ergeben jedoch sowohl positive als auch negative Werte der Wellenfunktion gleichartige Wahrscheinlichkeiten ein Teilchen anzutreffen. Von einer Ansammlung elementarer Teilchen erwartet man nun, dass sie eine gewisse Symmetrie hat: Bei der Vertauschung zweier beliebiger ununterscheidbarer Teichen darf sich physikalisch nichts ändern. Eine gedankliche Umnummerierung der Teilchen darf nicht zu verschiedenen Voraussagen von Messwerten führen. Da sich aber das Vorzeichen (positiv oder negativ) der Wellenfunktion nicht auf die Messwerte auswirkt, darf sich das Vorzeichen der Gesamtwellenfunktion bei Teilchenvertauschung ändern.
Experimentell hat man ermittelt, dass es tatsächlich zwei unterschiedliche Arten von Teilchen gibt, die sich genau darin unterscheiden, wie sich das Vorzeichen der Vielteilchen-Wellenfunktion bei Spiegelungen verhält. Quantenobjekte bei denen das Vorzeichen wechselt heißen Fermionen. Zu ihnen gehören beispielsweise die Elektronen und die Nukleonen aus denen feste Materie aufgebaut ist. Teilchen bei denen das Vorzeichen gleich bleibt heißen Bosonen. Bosonen sind zum Beispiel die Quanten des Lichts.
Licht und Materie haben offensichtlich sehr unterschiedliche Eigenschaften. Während sich die Lichtbündel zweier Taschenlampen problemlos durchdringen, kann man zwei Wasserstrahlen nicht kreuzen, ohne dass sie einander beeinflussen. Der Unterschied zwischen Wasser und Licht basiert zum großen Teil darauf, dass Licht bosonisch und Wasser fermionisch ist.
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Letzte Änderung: 11.03.2006