Bozon
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.
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 (pl. 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
