Bosonen zijn de deeltjes die krachten overbrengen. Ze zijn de boodschappers van de kwantumwereld. Wanneer twee elektronen elkaar afstoten, wisselen ze een foton uit. Wanneer quarks zich in een proton binden, wisselen ze gluonen uit. Wanneer een kern bètaverval ondergaat, zendt hij een W-boson uit. Elke fundamentele kracht heeft zijn eigen boson, en samen bemiddelen ze alle interacties tussen materiedeeltjes.

Bosonen verschillen op een cruciaal punt van fermionen. Fermionen gehoorzamen aan het Pauli-uitsluitingsprincipe, wat betekent dat geen twee dezelfde kwantumtoestand kunnen bezetten. Bosonen doen het tegenovergestelde. Ze kunnen zich in dezelfde toestand ophopen en geven daar de voorkeur aan. Dat gedrag leidt tot opmerkelijke effecten. Lasers werken omdat fotonen bosonen zijn en dezelfde modus kunnen bezetten. Supervloeistoffen en supergeleiders ontstaan ​​wanneer bosonen condenseren tot één enkele kwantumtoestand. Het Higgs-boson is een speciaal geval. Het is geen krachtdrager in de gebruikelijke zin. Het is het kwantum van het Higgs-veld, dat andere deeltjes massa geeft.

Boson-feiten

• Krachtdragers. Foton, gluon, W, Z en graviton.
• Integer spin. Bosonen hebben een spin van hele getallen.
• Bose-Einsteincondensaat. Een toestand waarin bosonen dezelfde kwantumtoestand bezetten.
• Higgs-boson. Geeft massa aan andere deeltjes.

Het woord boson is een eerbetoon aan Satyendra Nath Bose, wiens werk over fotonstatistiek de basis legde voor dit concept.