Бозон

Серия статии на тема
Статистическа физика


Формализъм
Ергодична хипотеза ⋅ микросъстояние/макросъстояние ⋅ Статистическа сума ⋅ Матрица на плътността
Статистически ансамбли
микроканоничен ⋅ каноничен ⋅ голям каноничен
Квантови статистики
Максуел-Болцман ⋅ Тъждественост ⋅ Ферми-Дирак ⋅ Фермион ⋅ Бозе-Айнщайн ⋅ Бозон
Потенциали
Вътрешна енергия ⋅ Свободна енергия на Хелмхолц ⋅ Свободна енергия на Гибс ⋅ Енталпия ⋅ Свободна енталпия ⋅ Ентропия
Газове от частици
Изроден ферми-газ ⋅ Бозе-Айнщайнова кондензация ⋅ Закон на Планк
Известни модели
Айнщайн ⋅Дебай ⋅ Изинг ⋅ Гинзбург-Ландау
Физици
Келвин ⋅ Максуел ⋅ Гибс ⋅ Болцман ⋅ Планк ⋅ Паули ⋅ Дирак ⋅ Бозе ⋅ Айнщайн

Бозони се наричат елементарните частици с цял спин. Тъй като вътрешното движение на бозоните се описва от обикновените координати, то те имат цяло число ћ. Например фотон, пион, промеждутъчен (векторен) бозон, глуон и т.н.

В зависимост от броя на състоянията с еднакви квантови характеристики, елементарните частици се подчиняват на две статистически описания. За групата на бозоните не се отнася принципът на Паули и поради това произволен брой от тях могат да заемат едно и също квантово състояние (казваме, че колективното поведение на ансамбъл от бозони се описва от статистиката на Бозе-Айнщайн), а другата – фермионите – остават поединично в дадено квантово състояние (съвкупност от тях се подчинява на принципа на Паули и статистиката на Ферми-Дирак)[1].

Причината за тези принципни различия в статистическото поведение е, че докато бозоните имат собствен механичен момент (спин), измерващ се в целочислени значения на константата на Планк ћ, то фермионите имат спин, измерващ се в полуцели значения на ћ. Бозоните са преносители на фундаменталните взаимодействия в природата. Някои фазови преходи от втори род се обясняват с бозонизация на фермионите, чрез групирането им по двойки с антипаралелни спинове, като например купъровите двойки в свръхпроводниците. По този начин, те преодоляват ограничението, наложено им от принципа на Паули, и образуват енергетично по-изгодни статистически конфигурации (Бозе-флуид).

Името „бозон“ е дадено от Пол Дирак[2], за да се отбележи приносът на индийския физик Сатиендра Нат Бозе[3]

Източници

[редактиране | редактиране на кода]
  1. ↑ Carroll, Sean. Guidebook. The Teaching Company, 2007. ISBN 978-1598033502. ... boson: A force-carrying particle, as opposed to a matter particle (fermion). Bosons can be piled on top of each other without limit. Examples include photons, gluons, gravitons, weak bosons, and the Higgs boson. The spin of a boson is always an integer, such as 0, 1, 2, and so on ... (на английски)
  2. ↑ Notes on Dirac's lecture Developments in Atomic Theory at Le Palais de la Découverte, 6 December 1945. UKNATARCHI Dirac Papers. BW83/2/257889. (на английски)
  3. ↑ Daigle, Katy. India: Enough about Higgs, let's discuss the boson // AP News, 10 July 2012. Посетен на 10 July 2012. (на английски)

Вижте също

[редактиране | редактиране на кода]