| Bozon | |
|---|---|
| | |
| Tarkibi | Quyidagilardan biri bo‘lishi mumkin: fundamental zarracha, elementar zarracha, kvazizarracha yoki murakkab zarracha |
| Quyidagi o‘zaro ta’sirlarda ishtirok etadi | Gravitatsion (barcha bozonlarga xos) |
| Kimning sharafiga nomlangan | Satyendra Nat Boze |
| Kvant sonlari | |
| Spin | Butun sonli ħ |
Bozon — zarracha yoki kvazizarracha bo‘lib, uning spini (xususiy impuls momenti) Dirak doimiysi birliklarida ifodalanganda butun son bo‘ladi. Bozonlar, fermionlardan farqli ravishda, Boze — Eynshteyn statistikasiga bo‘ysunadi. Unga ko‘ra, bitta kvant holatida cheklanmagan miqdordagi bir xil zarrachalar bo‘lishi mumkin.
Bozonlar hind fizigi Satyendra Nat Bozening familiyasi bilan Pol Dirakning taklifiga ko‘ra atalgan.
Ikki yoki undan ortiq bir xil bozondan iborat tizimlar zarrachalar o‘rni almashtirilganda o‘zgarmaydigan simmetrik to‘lqin funksiyalari bilan tavsiflanadi: bu yerda istalgan ikki zarracha va .
Elementar (fundamental) bozonlar va tarkibli bozonlar farqlanadi.
Elementar bozonlar
Elementar bozonlarning aksariyati kalibrlash maydonlarining kvantlari bo‘lib, ular orqali elementar fermionlarning (leptonlar va kvarklar) o‘zaro ta’siri Standart modelda tavsiflanadi. Bunday kalibrlash bozonlariga quyidagilar kiradi:
- foton (elektromagnit o‘zaro ta’sir),
- glyuon (kuchli o‘zaro ta’sir)
- W ±- va Z-bozonlar (kuchsiz o‘zaro ta’sir).
Bundan tashqari, elementar bozonlar qatoriga quyidagilar ham kiradi: Xiggs bozoni — elektrokuchsiz nazariyada massa hosil bo‘lish mexanizmiga javobgar zarracha; shuningdek, hozirgacha aniqlanmagan graviton (gravitatsion o‘zaro ta’sirning ehtimoliy tashuvchisi).
Barcha elementar bozonlar, W±-bozonlardan tashqari, elektr zaryadiga ega emas. Glyuonlar elektr jihatdan neytral, ammo rang zaryadiga ega.
W +- va W −-bozonlar bir-biriga nisbatan antizarrachalardir.
Kalibrlash bozonlarining (foton, glyuon, W ±- va Z-bozonlar) spini birga teng, Xiggs bozoni esa nol spinga ega, faraziy gravitonning spini esa 2 ga teng.

Fundamental bozonlarning xossalari
| nomi | zaryadi (e) | spini | massasi (GeV) | vositachilik qiladigan o‘zaro ta’sir |
| foton | 0 | 1 | 0 | elektromagnit o‘zaro ta’sir |
| W ± | ±1 | 1 | 80,4 | kuchsiz o‘zaro ta’sir |
| Z 0 | 0 | 1 | 91,2 | kuchsiz o‘zaro ta’sir |
| glyuon | 0 | 1 | 0 | kuchli o‘zaro ta’sir |
| Xiggs bozoni | 0 | 0 | ≈125 | Xiggs maydoni |
Tarkibli bozonlar
Ixtiyoriy sondagi bozonlar va juft sondagi fermionlardan tashkil topgan kvant tizimi o‘zi ham bozon hisoblanadi. Misollar: yadro, agar uning massa soni A juft bo‘lsa (chunki nuklonlar — protonlar va neytronlar — fermionlardir, massa soni esa yadrodagi nuklonlarning umumiy soniga teng); elektronlar soni bilan yadroning massa soni yig‘indisi juft bo‘lgan atom yoki ion (chunki elektronlar ham fermion hisoblanadi, atom yoki iondagi fermionlarning umumiy soni yadrodagi nuklonlar va elektron qobig‘idagi elektronlar sonining yig‘indisiga teng). Bunda kvant tizimini tashkil etuvchi zarrachalarning orbital impuls momentlari tizimning fermion yoki bozon sifatida tasniflanishiga ta’sir qilmaydi. Sababi, barcha orbital impuls momentlari butun sonli bo‘ladi va ularni tizimning umumiy butun sonli spiniga istalgan kombinatsiyada qo‘shish spinni yarim butun songa aylantira olmaydi (aksincha holat ham shunday). Toq sondagi fermionlardan iborat tizim esa o‘zi fermion hisoblanadi: uning umumiy spini har doim yarim butun sonli bo‘ladi. Masalan, geliy-3 atomi ikki proton, bir neytron va ikki elektrondan (jami beshta fermiondan) tashkil topgani uchun fermion, litiy-7 atomi esa uchta proton, to‘rtta neytron va uchta elektrondan tashkil topgani uchun bozondir. Neytral atomlarda elektronlar soni protonlar soniga teng, ya’ni elektronlar va protonlar sonining yig‘indisi har doim juft bo‘ladi. Shu sababli, amalda neytral atomning bozon yoki fermion ekanini uning yadrosidagi neytronlar sonining juft yoki toqligi belgilaydi.
Jumladan, tarkibli bozonlar qatoriga ko‘plab ikki kvarkli bog‘langan holatlar — mezonlar kiradi. Ikkita (umuman olganda, juft sondagi) fermiondan iborat har qanday tizimdagi kabi, mezonlarning spini ham butun sonli bo‘ladi va uning qiymati, prinsip jihatidan, cheklanmagan (0, 1, 2, 3, …).
Bozon yulduzlar
Bozon yulduz — faraziy astronomik obyekt bo‘lib, bozonlardan tashkil topadi (odatdagi yulduzlardan farqli ravishda, ular asosan fermionlardan — elektronlar va nuklonlardan iborat). Bunday turdagi yulduzlar mavjud bo‘lishi uchun massasi kichik, barqaror bozonlar mavjud bo‘lishi kerak (masalan, aksionlar — faraziy yengil zarrachalar; ular tarkibiy qismlari bo‘lishi mumkin deb hisoblanadigan modda — qorong‘i materiya).
Kvazizarrachalar
Ko‘p zarrachali tizimlarda (masalan, kondensatsiyalangan muhitlarda) jamoaviy qo‘zg‘alishlarning kvantlari sifatida tavsiflanadigan kvazizarrachalar ham spinga ega bo‘lishi va bozonlar yoki fermionlar sifatida tasniflanishi mumkin. Xususan, bozonlarga fononlar («tovush kvantlari»), magnonlar (magnit moddalardagi spin to‘lqinlarining kvantlari), rotonlar (o‘ta oquvchan geliy-4 dagi qo‘zg‘alishlar) kiradi.
