בוזון
בוזונים הם חלקיקים נושאי כוח שהספין שלהם הוא מספר שלם (בניגוד לפרמיונים). חלקיקים אלו עשויים להיות חלקיקים אלמנטריים או מורכבים מתת-חלקיקים אחרים. חלקיקים אלו לרוב מאפשרים העברת כוח בין פרמיונים שהם חלקיקי חומר. הבוזונים קרויים על שמו של סאטינדרה נאת בוז.
על פי תורת השדות הקוונטית והמודל הסטנדרטי, ארבעת הכוחות היסודיים בטבע (הכוח הגרעיני החזק, הכוח הגרעיני החלש, הכוח האלקטרומגנטי וכוח הכבידה) נישאים על ידי ארבע משפחות של בוזוני כיול, שהם 13 חלקיקים תת-אטומיים אלמנטריים:
- פוטונים - בעל ספין 1, נושא את הכוח האלקטרומגנטי.
- גלואון - בעל ספין 1, נושא את הכוח הגרעיני החזק (ישנם שמונה סוגים).
- בוזוני W ו-Z - בעלי ספין 1, נושאים את הכוח הגרעיני החלש (ישנם שני סוגי W וסוג אחד של Z).
- גרביטון - בעל ספין 2, נושא את כוח הכבידה (קיומו משוער).
לפי המודל הסטנדרטי קיים גם בוזון היגס, בעל ספין 0 הקובע את מסתם של שאר החלקיקים. קיומו של בוזון היגס עמד כהשערה משך מספר שנים, אך ביולי 2012 הוכרז במסגרת ניסוי שנערך בשווייץ על ודאות של 99.99995% לקיומו.
מזונים הם בוזונים נוספים, שהם חלקיקים תת-אטומיים שאינם אלמנטריים, המורכבים מקווארקים, ובעלי ספין שלם.
חלקיקים המורכבים מבוזונים (או ממספר זוגי של פרמיונים), גם הם בוזונים. כך אטומי הליום-4 או פונונים, למשל, הם בוזונים.
בניגוד לפרמיונים, מספר בוזונים יכולים להימצא באותו מקום ובאותו מצב פיזיקלי. במקרה כזה אין דרך להבדיל ביניהם - אין לחלקיק אחד זהות שונה מזו של החלקיקים האחרים. למעשה, בוזונים אף נוטים להימצא באותו מצב פיזיקלי (ראו עיבוי בוז-איינשטיין). הסיבה לכך שמספר בוזונים נוטים להימצא באותו מצב פיזיקלי (ושבמקרה כזה אין ביניהם שום הבדל) היא שלבוזונים יש מצב קוונטי סימטרי. מכך נובע גם שבוזונים מקיימים את סטטיסטיקת בוז-איינשטיין.
ראו גם
קישורים חיצוניים
- ארז גרטי, חלקיקי החומר – בוזונים חלשים, במדור "מאגר המדע" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 4 ביולי 2011
