Bozon

A bozonok Satyendra Nath Bose után kapták nevüket. Azonos részecskék esetén teljesen szimmetrikus, összetett kvantumállapotot alkotnak, ami miatt a Bose-Einstein statisztikának engedelmeskednek. A spin-statisztika elve szerint belső spinnel rendelkeznek, ami csak pozitív egész szám lehet.

Az alapvető kölcsönhatásokat úgynevezett mértékbozonok közvetítik, amelyek egyes spinű részecskék.

Közvetítő	Töltés (e)	Spin	Tömeg (GeV)	Kölcsönhatás
Foton	0	1	0	Elektromágneses
W±	±1	1	80.4	gyenge nukleáris kölcsönhatás
Z0	0	1	91.2	gyenge nukleáris kölcsönhatás
Gluon	0	1	0	erős nukleáris kölcsönhatás
Higgs	0	0	>112

Minden elemi részecske vagy bozon vagy fermion, ideértve az atommagokat, atomokat és molekulákat. Az összetett részecskék a teljes spinük (egész, illetve félegész) függvényében lehetnek bozonok, illetve fermionok. Így az atommagok nagy része történetesen bozon. Míg a fermionok engedelmeskednek a Pauli-féle kizárási elvnek, addig a bozonokra nincs kizárási elv. Minden akadály nélkül nagyon nagy számban kerülhetnek azonos kvantumállapotba, sőt ez is a tendencia valójában.

Ez magyarázza a feketetest-sugárzás spektrumát, a lézer működését, a folyékony hélium viselkedését, a szuperfolyékonyságot, a szupravezetést és a Bose-Einstein kondenzátum kialakulását, ami egy sajátságos fázisállapot.

Mivel a bozonokra nincs kizárási elv, ezért nehezebb belőlük stabil struktúrákat felépíteni, mint a fermionokból. Ez felelős azért a különbségért, amit azon dolgok között látunk, amikre anyagként gondolunk, illetve amikre nem (például a fény).

Példák bozonokra:

• foton
• mezonok, amelyek egy kvarkból és egy antikvarkból állnak
• W- és Z-bozonok, a gyenge kölcsönhatás közvetítőrészecskéi
• folyékony hélium
• Cooper-pár
• Higgs-bozon

Lásd még: Azonos részecskék, Szubatomi részecskék, Tonks-Girardeau gáz

Külső hivatkozások

Közeledik az LHC az új részecskék felfedezéséhez