Bosons là các hạt làm việc cho các lực lượng vật chất

Trong vật lý hạt, boson là một loại hạt tuân theo những quy tắc thống kê Bose-Einstein. Những boson này cũng có spin lượng tử với chứa một giá trị nguyên, ví dụ điển hình như 0, 1, – 1, – 2, 2, v.v. ( Để so sánh, có những loại hạt khác, được gọi là fermion, có spin bán nguyên, ví dụ điển hình như 50%, – 50%, – 3/2, v.v. )

Có gì đặc biệt quan trọng về Boson ?

Các boson đôi lúc được gọi là những hạt lực, do tại nó là những boson điều khiển và tinh chỉnh sự tương tác của những lực vật lý, ví dụ điển hình như điện từ và thậm chí còn hoàn toàn có thể cả chính lực mê hoặc .

Cái tên boson xuất phát từ họ của nhà vật lý Ấn Độ Satyendra Nath Bose, một nhà vật lý lỗi lạc từ đầu thế kỷ XX, người đã cùng với Albert Einstein tăng trưởng một giải pháp nghiên cứu và phân tích gọi là thống kê Bose-Einstein. Trong nỗ lực khám phá rất đầy đủ định luật Planck ( phương trình cân đối nhiệt động lực học xuất phát từ khu công trình của Max Planck về yếu tố bức xạ vật đen ), Bose lần tiên phong yêu cầu giải pháp này trong một bài báo năm 1924 nhằm mục đích nghiên cứu và phân tích hành vi của những photon. Ông ấy đã gửi bài báo cho Einstein, người đã hoàn toàn có thể xuất bản nó … và sau đó liên tục lan rộng ra lý luận của Bose ngoài những photon đơn thuần, mà còn vận dụng cho những hạt vật chất .Một trong những tác động ảnh hưởng can đảm và mạnh mẽ nhất của thống kê Bose-Einstein là Dự kiến rằng những boson hoàn toàn có thể trùng lặp và cùng sống sót với những boson khác. Mặt khác, những Fermion không hề làm được điều này, do tại chúng tuân theo Nguyên tắc Loại trừ Pauli ( những nhà hóa học tập trung hầu hết vào cách Nguyên tắc Loại trừ Pauli tác động ảnh hưởng đến hành vi của những electron trên quỹ đạo xung quanh hạt nhân nguyên tử. ) Do đó, hoàn toàn có thể những photon để trở thành một tia laser và 1 số ít vật chất hoàn toàn có thể hình thành trạng thái kỳ lạ của chất ngưng tụ Bose-Einstein .

Dấu hiệu cơ bản

Theo Mô hình Chuẩn của vật lý lượng tử, có 1 số ít boson cơ bản, không được tạo thành từ những hạt nhỏ hơn. Điều này gồm có những boson đo cơ bản, những hạt làm trung gian cho những lực cơ bản của vật lý ( ngoại trừ lực mê hoặc, mà tất cả chúng ta sẽ đến trong giây lát ). Bốn boson đo này có spin 1 và đều đã được quan sát bằng thực nghiệm :

  • Photon – Được gọi là hạt ánh sáng, các photon mang tất cả năng lượng điện từ và hoạt động như boson đo trung gian của lực tương tác điện từ.
  • GluonGluon làm trung gian cho các tương tác của lực hạt nhân mạnh, lực này liên kết các quark lại với nhau để tạo thành proton và neutron, đồng thời giữ các proton và neutron lại với nhau trong hạt nhân nguyên tử.
  • W Boson – Một trong hai boson đo liên quan đến việc điều hòa lực hạt nhân yếu.
  • Z Boson – Một trong hai boson đo liên quan đến việc điều hòa lực hạt nhân yếu.

Ngoài những điều trên, có những boson cơ bản khác được Dự kiến, nhưng chưa có xác nhận thực nghiệm rõ ràng ( chưa ) :

  • Higgs Boson – Theo Mô hình Chuẩn, Higgs Boson là hạt tạo ra mọi khối lượng. Vào ngày 4 tháng 7 năm 2012, các nhà khoa học tại Máy va chạm Hadron Lớn thông báo rằng họ có lý do chính đáng để tin rằng họ đã tìm thấy bằng chứng về hạt Higgs Boson. Các nghiên cứu sâu hơn đang được tiến hành nhằm cố gắng có được thông tin tốt hơn về các đặc tính chính xác của hạt. Hạt này được dự đoán có giá trị spin lượng tử bằng 0, đó là lý do tại sao nó được phân loại là boson.
  • Graviton Graviton là một hạt lý thuyết chưa được phát hiện bằng thực nghiệm. Vì các lực cơ bản khác – lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu – đều được giải thích dưới dạng boson đo làm trung gian cho lực, nên việc cố gắng sử dụng cùng một cơ chế để giải thích lực hấp dẫn là điều đương nhiên. Hạt lý thuyết thu được là graviton, được dự đoán là có giá trị spin lượng tử là 2.
  • Siêu đối xứng của Bosonic – Theo lý thuyết siêu đối xứng, mọi fermion sẽ có một đối tác bosonic chưa được phát hiện cho đến nay. Vì có 12 fermion cơ bản, điều này cho thấy rằng – nếu siêu đối xứng là đúng – có 12 boson cơ bản khác vẫn chưa được phát hiện, có lẽ vì chúng rất không ổn định và đã bị phân rã thành các dạng khác.

Bosons tổng hợp

Một số boson được hình thành khi hai hoặc nhiều hạt phối hợp với nhau để tạo ra một hạt spin nguyên, ví dụ điển hình như :

  • Mesons – Meson được hình thành khi hai quark liên kết với nhau. Vì các quark là các fermion và có spin bán nguyên, nếu hai trong số chúng được liên kết với nhau, thì spin của hạt tạo thành (là tổng của các spin riêng lẻ) sẽ là một số nguyên, làm cho nó trở thành boson.
  • Nguyên tử Helium-4 – Một nguyên tử helium-4 chứa 2 proton, 2 neutron và 2 electron … và nếu bạn cộng tất cả các spin đó, mỗi lần bạn sẽ nhận được một số nguyên. Helium-4 đặc biệt đáng chú ý vì nó trở thành chất siêu lỏng khi được làm lạnh đến nhiệt độ cực thấp, khiến nó trở thành một ví dụ sáng giá về số liệu thống kê của Bose-Einstein trong thực tế.

Nếu bạn đang theo dõi toán học, bất kể hạt tổng hợp nào có chứa 1 số ít fermion chẵn sẽ là boson, chính bới 1 số ít chẵn của nửa số nguyên sẽ luôn cộng lại thành 1 số ít nguyên .

Source: https://iseo1.com
Category: Coin

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *