¿Por qué los bosones, no los fermiones, son responsables de llevar la fuerza?

Para agregar otra perspectiva, en algunos casos, los fermiones pueden desempeñar el papel de portadores de fuerza. Como ejemplo, considere la dispersión fotón-fotón. Como el electromagnetismo es una teoría de calibre abeliano, los fotones no pueden interactuar directamente entre sí de la misma manera que, digamos, los gluones sí. Sin embargo, pueden dispersarse a través del intercambio de electrones intermedios, como en el siguiente diagrama de Feynman.

Otra forma de ver esto es que un fotón ha oscilado en un par electrón-positrón, y el otro fotón se ha dispersado en uno de los leptones.

Sin embargo, esta interacción no es muy probable, ya que contiene cuatro vértices, y por lo tanto está amortiguada por la constante de acoplamiento al cuarto, que es (una razón) por la que no observamos interacciones fotón-fotón a escalas normales.

En realidad es al revés; Las cosas que generalmente consideramos “fuerzas”, el campo electromagnético, la gravedad, la fuerza fuerte, simplemente están mediadas por bosones vectoriales, por lo que decidimos asociar el vocabulario bosónico con las fuerzas.

Parte de la razón por la que esto tiene sentido (para llamar a los fermiones materia y fuerzas de bosones) es que la mayoría de nuestros bosones fundamentales no tienen masa: gravitones, fotones, gluones, lo que significa que no pueden estar en reposo. Es más natural llamar a la materia las cosas que están en reposo, y obliga a las cosas que nunca pueden estar en reposo y siempre se están moviendo.

Sin embargo, no es exactamente justo, los legos no suelen pensar en los bosones W y Z como una fuerza (la fuerza nuclear débil que se refiere a la desintegración radiactiva), aunque técnicamente es una fuerza.