ریاضیات

بوزون‌ها

بوزون‌ها یکی از دو ذره بنیادی هستند که دارای اسپین‌های انتگرالی هستند، دیگری فرمیون‌ها هستند. بوزون‌ها با آمار بوز-اینشتین مشخص می‌شوند و همگی اسپین‌های صحیح دارند. بوزون‌ها ممکن است بنیادی باشند، مانند فوتون‌ها و گلوئون‌ها ، یا مرکب باشند، مانند مزون‌ها .

طبق مدل استاندارد ، بوزون‌های بنیادی عبارتند از:

بوزون هیگز توسط نظریه الکتروضعیف در درجه اول برای توضیح منشأ جرم ذرات فرض شده است . در فرآیندی که به عنوان " مکانیسم هیگز " شناخته می‌شود، بوزون هیگز و دیگر بوزون‌های پیمانه‌ای در مدل استاندارد از طریق شکست خودبه‌خودی تقارن پیمانه‌ای SU(2) جرم کسب می‌کنند. مدل استاندارد ابرتقارنی حداقلی (MSSM) چندین بوزون هیگز را پیش‌بینی می‌کند. در ۴ ژوئیه ۲۰۱۲، کشف یک ذره جدید با جرمی بین۱۲۵ و ۱۲۷ GeV/ c^ 2 اعلام شد؛ فیزیکدانان گمان می‌کردند که این ذره، بوزون هیگز است. از آن زمان، نشان داده شده است که این ذره به بسیاری از روش‌های پیش‌بینی‌شده برای ذرات هیگز توسط مدل استاندارد رفتار، برهمکنش و واپاشی می‌کند، و همچنین دارای پاریته زوج و اسپین صفر، دو ویژگی اساسی بوزون هیگز، است. این همچنین به این معنی است که این اولین ذره اسکالر بنیادی کشف‌شده در طبیعت است.

بوزون‌های بنیادی که مسئول چهار نیروی بنیادی طبیعت هستند، ذرات نیرو ( بوزون‌های پیمانه‌ای ) نامیده می‌شوند. برهمکنش قوی توسط گلوئون ، برهمکنش ضعیف توسط بوزون‌های W و Z، الکترومغناطیس توسط فوتون و گرانش توسط گراویتون انجام می‌شود که هنوز فرضی است.