uroczystości rozpoczęły się dzisiaj z okazji 125.urodzin słynnego fizyka Satyendry Nath Bose, który urodził się tego dnia w 1894 roku. Nazwa Bose pojawiła się w wiadomościach, gdy kilka lat temu CERN odkrył bozon Higgsa. Wiele doniesień wskazywało na fakt, że słowo” Bozon „w” Bozonie Higgsa „pochodzi od nazwiska Bose’ a. Bozon Higgsa nie jest jednak jedyną cząstką, która cieszy się tym zaszczytem, a w rzeczywistości istnieje cała klasa cząstek elementarnych, które mają wspólną nazwę grupową – Bozon.
pomyśl o wielu cząstkach, o których słyszałeś, takich jak elektron, proton, neutron, neutrino i Foton. Wszystkie cząstki z tej listy, z wyjątkiem fotonu, są tak zwanymi cząstkami materii. Foton, z drugiej strony, jest kwantem, lub małym wiązką pola elektromagnetycznego.
relacja między cząstkami materii a kwantami pola jest prosta — cząstki materii oddziałują ze sobą poprzez wymianę odpowiednich kwantów pola.
jedną z podstawowych różnic między cząstkami materii a kwantami pola jest to, że chociaż można wycisnąć tyle kwantów pola w małej objętości, nie można tego zrobić z materią. Aby to zobaczyć, po prostu spróbuj usiąść blisko innej osoby – istnieje ograniczenie, jak blisko możesz się dostać. Dzieje się tak dlatego, że elektrony, protony itp.w naszych ciałach opierają się układaniu jeden na drugim. To samo nie dotyczy kwantów pól, które mogą być tak ściśle zapakowane, Jak to konieczne.
ta zasadnicza różnica musi zostać rozwiązana, gdy patrzymy na Układy identycznych cząstek, na przykład na zbiory elektronów lub fotonów. Różnica przejawia się we właściwościach statystycznych układu wielu cząstek. Cząstki materii, takie jak elektrony, protony itp., podlegają statystyce Fermiego-Diraca i stąd są znane jako „fermiony”. Kwanty pola, na przykład, są zgodne z tzw. statystyką Bosego-Einsteina i są zbiorczo nazywane „bozonami”.
ogólnie mniej słyszymy o bozonach. Istnieje bozon Higgsa, który nadaje masę cząstkom takim jak protony i neutrony. Istnieją bozony W I Z związane ze słabą siłą i Nutrino.
po co nazywać je bozonami?
dlaczego te cząstki są znane jako bozony? To Bose zorientował się (w konkretnym przypadku fotonów), jak zachowałaby się grupa identycznych fotonów. Interesował się matematycznym odtworzeniem prawa promieniowania Plancka przy użyciu wyłącznie idei mechaniki kwantowej. W obliczeniach tych zastosował technikę, która położyła podwaliny pod statystykę kwantową. Następnie wysłał swoją pracę do Alberta Einsteina, który uznał wartość jego obliczeń i kazał przetłumaczyć ją na język niemiecki i opublikować w czasopiśmie Zeitschrift fur Physik. Ten artykuł okazał się przełomowy, a technika zastosowana przez Bose ’ a idzie pod nazwą statystyki Bosego-Einsteina, a cząstki takie jak fotony, które są zgodne z tymi statystykami, nazywane są bozonami.
podczas gdy sam Bose nie zdawał sobie sprawy z ogromnego przełomu, którego dokonał, Einstein zrobił, i zajął się pracą Bose ’ a znacznie dalej. Fizyk Paul Dirac był pierwszym, który użył terminu „Bozon” do opisania cząstek, które były zgodne ze statystyką Bosego-Einsteina, aby uczcić wkład Bosego w rozwój tej teorii.