Festligheter begynte i dag for å feire 125-årsdagen til Den berømte fysikeren Satyendra Nath Bose, som ble født denne dagen i 1894. Bose navn var veldig mye i nyhetene da CERN oppdaget Higgs boson noen år tilbake. Mange rapporter påpekte og feiret det faktum at ordet «boson» I «Higgs boson» hadde blitt laget fra Boses etternavn. Higgs-bosonet er imidlertid ikke den eneste partikkelen som nyter denne æren, og det er faktisk en hel klasse elementærpartikler som deler et gruppenavn-boson.
Tenk på de mange partiklene du har hørt om, for eksempel elektron, proton, nøytron, neutrino og foton. Alle partiklene i denne listen, unntatt fotonen, er såkalte materiepartikler. Fotonet er derimot et kvantum, eller lite bunt, av det elektromagnetiske feltet.
forholdet mellom materiepartikler og feltkvanta er enkelt-Materiepartikler interagerer med hverandre ved å bytte ut riktig feltkvanta.
en grunnleggende forskjell mellom materiepartikler og feltkvanta er at mens du kan presse inn så mange feltkvanta i et lite volum, kan du ikke gjøre det med materie. For å se dette, bare prøv å sitte nær en annen person – det er en grense for hvor nær du kan komme. Dette skyldes at elektronene, protonene osv. i kroppene våre motstår å bli stablet oppå hverandre. Det samme er ikke tilfelle med feltkvanta, som kan være så tett pakket etter behov.
Denne vesentlige forskjellen må håndteres når vi ser på systemer av identiske partikler, for eksempel samlinger av elektroner eller fotoner. Forskjellen manifesterer seg i de statistiske egenskapene til mange partikkelsystemet. Matter partikler som elektroner, protoner etc adlyde det som er kjent som Fermi-Dirac statistikk og dermed er kjent som ‘Fermions’. Feltkvanta, for eksempel, adlyder Det Som kalles Bose-Einstein-Statistikk og kalles kollektivt ‘Bosoner’.
generelt hører vi mindre om bosoner. Det Er Higgs boson som gir masse til partikler som protoner og nøytroner. Det er W-og Z-bosonene forbundet med den svake kraften og nutrinoene.
hvorfor kaller de dem bosoner?
Nå, Hvorfor er disse partiklene kjent som bosoner? Det Var Bose som faktisk fant ut (i det spesielle tilfellet av fotoner) hvordan en gruppe identiske fotoner ville oppføre seg. Han var interessert i å reprodusere, matematisk, Plancks lov om stråling ved hjelp av bare kvantemekaniske ideer. Han benyttet en teknikk i denne beregningen som la grunnlaget for kvantestatistikk. Han sendte deretter papiret til Albert Einstein som anerkjente verdien av hans beregning og hadde papiret oversatt til tysk og publisert I Tidsskriftet Zeitschrift fur Physik. Dette papiret viste seg å være en banebrytende, og teknikken Som Brukes Av Bose går under Navnet Bose-Einstein-Statistikk, og partiklene som fotoner som adlyder denne statistikken kalles bosoner.
Mens Bose selv ikke skjønte det enorme gjennombruddet Han hadde gjort, Gjorde Einstein Det, og Han tok Bose arbeid mye lenger. Fysikeren Paul Dirac var den første som brukte begrepet «boson» for å beskrive partiklene Som fulgte Bose-Einstein-statistikken, for å feire Boses bidrag til å utvikle denne teorien.