同種粒子
量子論において、複数の同種粒子を含む系の状態ベクトルや物理量(オブザーバブル)は、一定の対称性を持つものに限られる。その対称性は、基本変数を粒子の「位置と運動量」にとった量子論(量子力学)では、少し不自然にも見える(波動関数の対称性、反対称性など)。その理由は、個々の粒子に別々の「位置と運動量」を割り当てるのは、粒子を区別できることが前提であるのに、区別ができない粒子にそれを適用しているためである。そこで、基本変数を「場」とその共役運動量にとれば、同種粒子の区別がつかないことや、状態ベクトルや物理量の対称性などが理論に組み込まれ、すっきりしたものになる。
同種粒子はボゾンとフェルミオンに大別できる。ボゾンは量子状態を共有でき、フェルミオンはパウリの排他原理のため量子状態を共有できない。ボゾンの例として、フォトン、グルーオン、フォノン、He原子がある。フェルミオンの例として、電子、ニュートリノ、クォーク、陽子、中性子、He原子がある。