Partículas Atómicas: Bosones

BOSONES

Un bosón es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales de la naturaleza (el otro tipo son los fermiones). La denominación «bosón» fue acuñada por Paul Dirac para conmemorar la contribución del físico indio Satyendra Nath Bose, junto con Einstein, en el desarrollo de la Estadística de Bose-Einstein la cual teoriza las características de las partículas elementales.

Nath Bose

Los bosones se caracterizan por:

• Tener un espín entero (0,1,2,...).
• No cumpir el principio de exclusión de Pauli y seguir la estadística de Bose-Einstein. Esto hace que presenten un fenómeno llamado condensación de Bose-Einstein.
•  La función de onda cuántica que describe sistemas de bosones es simétrica respecto al intercambio de partículas.

Algunos bosones, aunque se comportan como bosones, están compuestos de otras partículas. Por ejemplo, los núcleos de átomos de helio, bajo ciertas condiciones, se comportan como bosones aún cuando están compuestos por cuatro fermiones que, a su vez,  no son elementales cuando son examinados en experimentos de muy alta energía.

En física se dice que los bosones son los mediadores de fuerza o partículas portadoras de las interacciones fundamentales, puesto que los campos electromagnéticos, electrodébiles, fuertes y (presumiblemente) el gravitatorio están asociados a partículas de espín entero, la descripción cuántica de las interacciones fundamentales mencionadas consiste en el intercambio de una partícula que será siempre un bosón virtual. Así la interacción de los bosones virtuales con fermiones reales es lo que da lugar a las interacciones o fuerzas fundamentales.

Hasta ahora ha sido posible detectar 5 bosones:

• Fotón (Bosón γ): Es la partícula elemental responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético.
• Bosón Z: Junto con el bosón W son las partículas mediadoras de la interacción nuclear débil, es una partícula neutra.
• Bosón W+: Junto con el bosón Z son las partículas mediadoras de la interacción nuclear débil, tiene carga eléctrica positiva.
• Bosón W- : Junto con el bosón Z son las partículas mediadoras de la interacción nuclear débil, tiene carga eléctrica negativa.
• Gluón (Bosón g): Es el bosón portador de la interacción nuclear fuerte

El sexto bosón, el bosón Higgs, no ha sido detectado todavía, pero se lo busca forzosamente.

Se espera que el gran colisionador de hadrones del CERN en la frontera francosuiza, el más grande y potente hasta ahora, brinde una mejor oportunidad de encontrar el bosón de Higgs.