as festividades começaram hoje para comemorar o 125 º aniversário do famoso físico Satyendra Nath Bose, que nasceu neste dia em 1894. O nome do Bose estava nas notícias quando o CERN descobriu o bosão de Higgs há alguns anos. Muitos relatos apontaram e celebraram o fato de que a palavra “bosão” em “bosão de Higgs” tinha sido cunhada a partir do sobrenome de Bose. O bosão de Higgs não é a única partícula, no entanto, a desfrutar desta honra, e há de fato uma classe inteira de partículas elementares que compartilham um nome de grupo – bosão.
pense nas muitas partículas de que já ouviu falar, tais como elétron, próton, nêutron, neutrino e fóton. Todas as partículas desta lista, exceto o fóton, são chamadas partículas de matéria. O fóton, por outro lado, é um feixe quântico, ou minúsculo, do campo eletromagnético.
a relação entre as partículas de matéria e o quanta de campo é que as partículas de matéria simples interagem entre si trocando o quanta de campo apropriado.
Uma diferença fundamental entre as partículas de matéria e campo quanta é que, enquanto você pode espremer em que muitos de campo quanta em um volume pequeno, você não pode fazer isso com a matéria. Para ver isso, basta tentar sentar perto de outra pessoa – há um limite para o quão perto você pode chegar. Isto é porque os elétrons, prótons etc em nossos corpos resistem a serem empilhados uns em cima dos outros. O mesmo não acontece com o campo quanta, que pode ser embalado tão perto quanto necessário.
esta diferença essencial tem de ser abordada quando olhamos para sistemas de partículas idênticas, por exemplo, colecções de electrões ou fótons. A diferença manifesta-se nas propriedades estatísticas do sistema de muitas partículas. Partículas de matéria como elétrons, prótons etc obedecem ao que é conhecido como as estatísticas de Fermi-Dirac e, portanto, são conhecidos como “férmions”. Campo quanta, por exemplo, obedecer o que é chamado de estatísticas de Bose-Einstein e são coletivamente chamados de “Bosons”.Em geral, ouvimos menos sobre bósons. Há o bosão de Higgs que dá massa a partículas como prótons e nêutrons. Há os bósons W E Z associados com a força fraca e os nutrinos.Por que chamá-los bosões?Porque é que estas partículas são conhecidas como bosões? Foi Bose que realmente descobriu (no caso específico dos fótons) como um grupo de fótons idênticos se comportaria. Ele estava interessado em Reproduzir, matematicamente, a lei da radiação de Planck usando apenas ideias de mecânica quântica. He employed a technique in this calculation that laid the foundation of quantum statistics. Ele então enviou seu artigo para Albert Einstein, que reconheceu o valor de seu cálculo e fez com que o artigo fosse traduzido para o alemão e publicado no jornal Zeitschrift fur Physik. Este artigo se tornou seminal e a técnica usada por Bose vai sob o nome de estatísticas de Bose-Einstein e as partículas como fótons que obedecem a essas estatísticas são chamados bosões. Enquanto o próprio Bose não percebia o enorme avanço que tinha feito, Einstein percebeu, e levou o trabalho de Bose muito mais longe. O físico Paul Dirac foi o primeiro a usar o termo “bosão” para descrever as partículas que obedeciam às estatísticas de Bose-Einstein, a fim de celebrar a contribuição de Bose para o desenvolvimento desta teoria.