Bozon

Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye.

A részecskefizikában a bozonok azon elemi részecskék, amelyek Bose–Einstein-statisztikának engedelmeskednek, ebből kifolyólag azonos részecskék esetén teljesen szimmetrikus, összetett kvantumállapotot alkotnak. A spin-statisztika elve szerint belső spinnel rendelkeznek, ami csak pozitív egész szám lehet.

A bozon elnevezés Satyendra Nath Bose indiai fizikus nevéből származik.

Fizikai jellemzőik

Kapcsolatuk az alapvető kölcsönhatásokkal

Az alapvető kölcsönhatásokat úgynevezett mértékbozonok közvetítik. Ezeket az alábbi táblázat foglalja össze:

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
Graviton[m 1]	0	2	0	Gravitáció
↑ Feltételezett részecske, amelynek összeegyeztethetősége a standard modellel nem tisztázott.

Kapcsolatuk a fermionokkal

Minden elemi részecske vagy bozon vagy fermion, de a megnevezés összetett részecskékre, így atommagokra, atomokra és molekulákra is érthető aszerint, hogy statisztikus viselkedésüket rendre a Bose–Einstein-statisztika vagy a Fermi–Dirac-statisztika írja-e le. Bozonok spinje továbbá egész, míg a fermionoké félegész. Ennek megfelelően az atommagok nagy része 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.

Következmények

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

Kapcsolódó szócikkek

• Azonos részecskék
• Szubatomi részecskék
• Tonks–Girardeau-gáz