Бозоны — это частицы, переносящие силы. Они являются посланниками квантового мира. Когда два электрона отталкиваются друг от друга, они обмениваются фотоном. Когда кварки связываются внутри протона, они обмениваются глюонами. Когда ядро ​​подвергается бета-распаду, оно испускает W-бозон. Каждая фундаментальная сила имеет свой собственный бозон, и вместе они опосредуют все взаимодействия между частицами материи.

Бозоны существенно отличаются от фермионов. Фермионы подчиняются принципу Паули, что означает, что никакие два объекта не могут занимать одно и то же квантовое состояние. Бозоны поступают наоборот. Они могут накапливаться в одном и том же состоянии и предпочитают его. Такое поведение приводит к замечательным эффектам. Лазеры работают потому, что фотоны являются бозонами и могут занимать одну и ту же моду. Сверхтекучие жидкости и сверхпроводники возникают, когда бозоны конденсируются в одно квантовое состояние. Бозон Хиггса — частный случай. Он не является переносчиком силы в обычном смысле. Это квант поля Хиггса, который придает массу другим частицам.

Факты о бозоне

• Переносчики силы. Фотон, глюон, W, Z и гравитон.
• Целочисленный спин. Бозоны имеют целочисленный спин.
• Конденсат Бозе-Эйнштейна. Состояние, в котором бозоны занимают одно и то же квантовое состояние.
• Бозон Хиггса. Придает массу другим частицам.

Слово «бозон» дано в честь Сатьендры Ната Бозе, чьи работы по статистике фотонов заложили основу для этой концепции.