Bosone
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In fisica, le particelle elementari si dividono in fermioni e bosoni.
I bosoni (così chiamati in onore del fisico indiano Satyendra Nath Bose), sono particelle che formano stati quantici compositi totalmente simmetrici. Come risultato, i bosoni obbediscono alla statistica di Bose-Einstein. Il teorema dello spin statistico enuncia che essi hanno spin intero. I bosoni elementari agiscono come portatori delle forze fondamentali.
Particelle composte da un insieme di altre particelle (come i protoni o i nuclei atomici) possono comportarsi come fermioni o bosoni, dipendentemente dal loro spin totale: di conseguenza, molti nuclei sono di fatto bosoni. Mentre i fermioni obbediscono al principio di esclusione di Pauli: «non più di un fermione può occupare un singolo stato quantico», non esiste proprietà di esclusione per i bosoni, che sono liberi di affollare lo stesso stato quantico.
Questa proprietà dei bosoni può spiegare le proprietà di superfluidità dell'isotopo 3 dell'elio, la perfetta conduttività dei superconduttori, la possibilità, per i bosoni, di formare i condensati di Bose-Einstein, un particolare stato della materia in cui tutte le particelle sono confinate nel medesimo stato quantistico.
Esempi di bosoni sono:
- i fotoni, che mediano la forza elettromagnetica
- i bosoni W e Z, che mediano la forza nucleare debole
- l'elio liquido
- le coppie di Cooper
- i fononi
- gli eccitoni
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