Bosonid

Allikas: Vikipeedia

Bosonid ehk väljaosakesed on osakesed, mille spinn on täisarvuline, erinevalt fermionidest, mille spinn on poolarvuline. Liitosakeste puhul loetakse bosoniteks neid osakesi, mille summaarne spinn on täisarvuline.

Kõik bosonid alluvad Bose-Einsteini statistikale. Neid ei piira Pauli keeluprintsiip ning seetõttu võib mitu bosonit olla samas kvantolekus. See tähendab, et samas ruumipunktis võib mitu bosonit olla korraga samal energeetilisel tasemel. (Sama ruumipunkti all tuleb mõista olukorda, kus erinevate osakeste lainefunktsioonid kattuvad.) Nende olekufunktsioon on sümmeetriline ja säilitab oma märgi pööramisel 360 kraadi võrra.

Fundamentaalsed bosonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Elementaarosakestest on bosonid vaheosakesed (ing. keeles ka gauge boson). Vaheosakesed (enamasti virtuaalsed osakesed) vahendavad fundamentaalseid jõudusid fermionide vahel. Fundamentaalsed bosonid on:

Nimi Sümbol Laeng (e) Spinn Mass (GeV/c2) Vahendatav jõud
Footon γ 0 1 0 Elektromagnetism
W-boson W± ±1 1 80,4 Nõrk vastasmõju
Z-boson Z0 0 1 91,2 Nõrk vastasmõju
Gluuon g 0 1 0 Tugev vastasmõju

Liitosakestest bosonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Liitosakestest bosonid on liitosakesed, mille kooostises olevate osakeste summaarne spinn on täisarv. Tuleb siiski silmas pidada, et bosonina käituvad liitosakesed ainult siis, kui neid vaadelda kauguselt, kus osakese liitstruktuur välja ei paista (liitosakesed peavad olema vastasmõju suhtes seotud olekus).

Kõige tuntumad liitosakestest bosonid on mesonid, mis koosnevad kvargist ja antikvargist. Ka mesonid on vaheosakesed. Virtuaalsed mesonid vahendavad tuumajõudu (mis on tugeva vastasmõju teisene väljendus) nukleonide vahel.

Ka aatomituumade puhul võib jagada neid bosoniteks (sisaldavad paarisarvu nukleone) ja fermionideks (sisaldavad paaritu arvu nukleone). Näiteks vesiniku tuum on fermion ja deuteeriumi tuum (koosneb prootonist ja neutronist) on boson. Siin tuleb hoolega eristada kas me räägime aatomituumast või aatomist. Elektriliselt neutraalne vesiniku aatom on boson (koosneb kahest fermionist - prootonist ja elektronist).

Higgsi boson[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Higgsi boson

Standardmudeli kohaselt peaks kõik fundamentaalseid jõudusid vahendavad osakesed olema ilma seisumassita. Reaalselt on aga nõrga vastastikmõju vahendajad W- ja Z-bosonid massiivsed osakesed. Mehhanismi, mis annab osakestele massi, nimetatakse Higgsi mehhanismiks. Selle kohaselt on Higgsi boson Higgsi välja kvant ning mass on tekib kui osakesed läbivad Higgsi välja.

Higgsi boson on ainuke standardmudeli avastamata osake (graviton ei ole standardmudeli osake). Higgsi bosoni eeldatav mass on 115 ja 180 GeV/c2 vahel, tema spinn on 0 ja ta on elektriliselt neutraalne.