En física de partículas, los bosones son partículas que tienen un espín entero en lugar de un espín medio entero.
El momento angular se cuantifica en la mecánica cuántica en unidades de medio entero que comienzan en cero: 0, 1/2, 1, 3/2, 2, 5/2, etc. Los estados que tienen espines enteros son estados bosónicos y aquellos con espín medio entero son estados fermónicos
Las partículas bosónicas pueden estar compuestas de fermiones: un número par de fermiones es un bosón. Muchos átomos y núcleos son bosones, aunque están compuestos exclusivamente de fermiones (los protones, los neutrones y los electrones son fermiones), pero Helium-4 es un bosón que consta de dos protones, dos neutrones y dos electrones.
- ¿Puede el Principio Holográfico darse cuenta del Principio de Mach?
- ¿Qué es una explicación intuitiva de las variables de Mandelstam?
- ¿Están los agujeros negros constituidos por átomos? Si es así, ¿significa que también hay agujeros negros antimateria?
- ¿Cuál es la diferencia entre los factores de forma temporales y espaciales en la física hadrónica?
- ¿Qué pasará con la investigación de la teoría de cuerdas si el LHC no encuentra evidencia de SUSY?
Una propiedad de los estados bosónicos es que cuando se giran 360 grados, vuelven al mismo estado, mientras que los fermiones vuelven a -1 veces ellos mismos.
Del mismo modo, los bosones son simétricos en el intercambio, lo que significa que si cambia dos de ellos, están en el mismo estado, mientras que los fermiones son antisimétricos, lo que significa que regresan a menos ellos mismos. Esta diferencia significa que solo los fermiones exhiben el principio de exclusión de Pauli. Esta diferencia también da lugar a las estadísticas de Bose-Einstein frente a las estadísticas de Fermi-Dirac. Las estadísticas de Bose-Einstein dan lugar a la condensación de Bose-Einstein, donde todas las partículas estarán en el mismo estado si están en equilibrio térmico a una temperatura lo suficientemente baja. Para un gas ideal que no interactúa, esta temperatura es
[matemáticas] k_B T_c = \ left (\ frac {n} {\ zeta (3/2)} \ right) ^ {2/3} \ frac {2 \ pi \ hbar ^ 2} {m} [/ math]
donde [math] n [/ math] es la densidad numérica de partículas y [math] m [/ math] es la masa de la partícula y [math] \ zeta (3/2) [/ math] es la función zeta de Riemann . Entonces, a altas densidades y bajas temperaturas, las partículas se condensarán en un solo estado.
