Boson

Bosonen (benannt nach Satyendra Nath Bose) sind Elementarteilchen, deren Spin ein ganzzahliges Vielfaches vom fundamentalen Drehmoment h/2π ist (h ist das Plancksche Wirkungsquantum). Hierzu gehören das Photon, die Mesonen, alle Atomkerne mit ganzzahliger Nukleonenzahl sowie die meisten Atome und Moleküle (nämlich genau die, deren Spin ein ganzzahliges Vielfaches vom fundamentalen Drehmoment h/2π ist).

Alle in der Quantenphysik bekannten Teilchen sind entweder Bosonen oder Fermionen. Bosonen unterliegen nicht dem für Fermionen geltenden Pauli-Prinzip, nach dem keine zwei Fermionen gleichzeitig am gleichen Ort einen identischen Quantenzustand annehmen dürfen. Daher können Bosonen makroskopische Quantenzustände (Bose-Einstein-Kondensate) bilden; Beispiele hierfür sind Supraleitung und Suprafluidität.

Oft wird der Begriff des Bosons etwas enger gefasst, und man versteht darunter die Elementarteilchen, die die vier Grundkräfte übermitteln (Austauschteilchen). Dies sind:

• Für den Elektromagnetismus das Photon
• Für die schwache Wechselwirkung die W-Bosonen und das Z-Boson
• Für die starke Wechselwirkung das Gluon
• Für die Gravitation das (hypothetische) Graviton

In dem um die Supersymmetrie erweiterten Modell der Elementarteilchen existieren noch weitere elementare Bosonen. Dabei wird zu jedem Fermion ein Boson als Partnerteilchen postuliert. Diese werden durch ein zusätzliches S im Namen benannt, so heißt dann z.B. das entsprechende Boson zum Elektron dann Selektron. Jedoch wurde bisher keines der postulierten supersymmetrischen Teilchen experimentell nachgewiesen. Es wird allerdings erwartet, dass die neue Generation der Teilchenbeschleuniger zumindest einige dieser Bosonen nachweisen kann.

Weblinks

• KworkQuark - Teilchenphysik für alle!