Bosone (fisica): differenze tra le versioni

Tutte le [[Particella elementare|particelle elementari]] mediatrici delle [[Interazione fondamentale|forze fondamentali]] sono bosoni ([[Bosone di gauge|bosoni di gauge]]). Tutte le [[Particella non elementare|particelle composte]] che contengono un numero pari di fermioni sono bosoni.

 

La proprietà di obbedire o meno al principio di esclusione di Pauli si traduce matematicamente nel fatto che i bosoni seguono la [[statistica di Bose-Einstein]] mentre i fermioni la [[statistica di Fermi-Dirac]]. La conseguenza è che le proprietà di simmetria sotto lo scambio di due particelle presentate da bosoni e da fermioni sono diverse: un [[sistema (fisica)|sistema]] composto di particelle identiche della classe bosonica si trova sempre in uno [[stato quantico|stato]] globale completamente simmetrico sotto lo scambio di due particelle. Al contrario un sistema composto di fermioni identici si trova sempre in uno stato anti-simmetrico sotto lo scambio di due fermioni.

 

Il [[teorema spin-statistica]] dimostra un legame tra lo [[spin]] delle particelle e la statistica alla quale esse obbediscono, enunciando che particelle a spin [[intero]] sono necessariamente bosoni, mentre quelle a spin [[semintero]] sono necessariamente fermioni.

 

[[File:Standard Model of Elementary Particles it.svg|thumb|upright=1.4|Le particelle elementari del [[Modello standard]]: i bosoni occupano l'ultima colonna]]

In [[fisica nucleare]] e subnucleare i bosoni si distinguono in [[bosoni di gauge]], che sono particelle elementari mediatrici di [[Forza (fisica)|forza]], e in [[mesoni]], che sono particelle instabili composte da una coppia di un [[Quark (particella)|quark]] e un [[antiparticella|antiquark]]. Particelle composte da un numero più elevato di particelle elementari (come [[Protone|protoni]] e [[Neutrone|neutroni]]) e i [[nucleo atomico|nuclei atomici]] possono comportarsi come bosoni o fermioni in funzione del loro spin totale, ovvero del numero rispettivamente pari o dispari di fermioni elementari costituenti.

I mesoni si distinguono in base al loro spin in [[Bosone pseudoscalare|pseudoscalari]] (con [[spin]] 0 ed energia più bassa), quando [[Quark (particella)|quark]] e antiquark hanno spin opposto, e [[Bosone vettore|vettori]] (spin 1), quando quark e antiquark hanno spin parallelo.

 

Esempi di bosoni in fisica della materia sono:

* gli atomi di [[elio (elemento)|elio]] liquido