boson (original) (raw)
En boson er en elementarpartikel med heltalligt spin; bosoner og fermioner (med halvtalligt spin) udgør to hovedklasser af elementarpartikler.
Faktaboks
Mens identiske fermioner ikke kan optræde i samme kvantetilstand (jf. Pauliprincippet), gør identiske bosoner det med forkærlighed. Den korrekte beskrivelse af bosoner blev udarbejdet af Satyendra Nath Bose og Albert Einstein omkring 1925.
De kendte fundamentale bosoner i elementarpartikelfysikken har enten spin én eller spin nul.
Bosoner med spin én
Bosonerne med spin én formidler alle fundamentale naturkræfter. Disse bosoner er:
- fotoner, der formidler de elektromagnetiske kræfter;
- gluoner, der formidler de stærke kernekræfter; samt
- W-partikler og Z-partikler, der formidler de svage kernekræfter.
Higgs-partiklen (med spin nul)
Den eneste kendte elementarpartikel med spin nul er Higgs-bosonen (eller Higgs-partiklen), som blev opdaget i 2012 ved Large Hadron Collider-eksperimentet på CERN. Higgs-bosonen, hvis eksistens var forudsagt af den såkaldte Standardmodel for elementarpartikelfysik, spiller en helt unik og fundamental rolle i teorien, eftersom den er ansvarlig for alle kendte elementarpartiklers masser.
Gravitoner (med spin to)
Til listen af fundamentale bosoner hører også gravitonen, der har spin to, og som formidler tyngdekraften. Skønt der ikke er tvivl om gravitonens eksistens, er den endnu ikke eksperimentelt observeret, fordi tyngdekraften er så uhyre svag i forhold til de andre fundamentale naturkræfter.
Andre bosoner
Både en lasers virkemåde og eksistensen af almindelige elektriske og magnetiske felter beror på, at lyskvanter (fotoner) er bosoner.
Mesoner samt atomer og atomkerner med heltalligt spin er eksempler på bosoner, der er sammensatte af mindre bestanddele.
Også i faststoffysikken opererer man med excitationer som f.eks. fononer, der formidler kræfterne i elastiske medier såsom lyd (heraf navnet fonon), og som også er bosoner.