Бозон

Данная статья была написана Владимиром Горунович для сайта "Викизнание".

Бозон

Бозон - элементарная частица с целым значением спина.

К бозонам относятся:

• фотон,
• мезоны,
• векторные мезоны

Квантовая механика разделяет все частицы на две группы в зависимости от значения их спина: частицы с целым спином она относит к бозонам, а частицы с полуцелым спином — к фермионам. Утверждается, что "бозоны, подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна: в одном квантовом состоянии может находиться неограниченное количество одинаковых частиц. "Системы из двух и более одинаковых бозонов описываются чётными относительно перестановок частиц волновыми функциями. Квантовая система, состоящая из произвольного числа бозонов и чётного числа фермионов, сама является бозоном". (цитаты из мировой Википедии)

Полевая теория элементарных частиц ставит некоторые утверждения квантовой механики под сомнение. У векторных мезонов, частиц обладающих целочисленным ненулевым спином (являющихся бозонами по определению), должны быть магнитные моменты, и их поведение будет аналогично поведению электронов - на них распространится Принцип Паули. Состояние системы из двух одинаковых векторных мезонов с антипараллельными магнитными моментами будет обладать большей энергией связи, чем состояние системы с параллельными магнитными моментами. При параллельных спинах у бозонов появятся магнитные силы отталкивания, а при антипараллельных спинах - магнитные силы притяжения. Никакого божественного влияния волновой функции тут нет - просто система стремится прийти в состояние с наименьшей энергией (с антипараллельными магнитными моментами, как и электроны в атоме). Кроме того, полевая теория элементарных частиц рассматривает элементарную частицу, как единую структуру ее электромагнитных полей, а волновая функция может быть приписана только части элементарной частицы - волновому переменному электромагнитному полю, поэтому, для подлинного описания элементарной частицы требуется задать пространственное и временное распределение поля векторов E и H.

Согласно полевой теории элементарных частиц число бозонов в природе - бесконечно, как и бесконечно число возбужденных состояний у каждого мезона и векторного мезона.

Владимир Горунович