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Bosón vectorial

En física de partículas , un bosón vectorial es un bosón cuyo espín es igual a uno. Los bosones vectoriales que también son partículas elementales son bosones de calibración , los portadores de fuerza de las interacciones fundamentales . Algunas partículas compuestas son bosones vectoriales, por ejemplo, cualquier mesón vectorial ( quark y antiquark ). Durante los años 1970 y 1980, los bosones vectoriales intermedios (los bosones W y Z, que median la interacción débil) atrajeron mucha atención en la física de partículas . [1] [2]

Un bosón pseudovectorial es un bosón vectorial que tiene paridad par , mientras que los bosones vectoriales "regulares" tienen paridad impar. No existen bosones pseudovectoriales fundamentales, pero sí mesones pseudovectoriales . [3]

En relación con el bosón de Higgs

Diagrama de Feynman de la fusión de dos bosones vectoriales electrodébiles al bosón de Higgs escalar , que es un proceso destacado de la generación de bosones de Higgs en aceleradores de partículas ( q : partícula de quark , W y Z : bosones vectoriales de la interacción electrodébil , H0  : bosón de Higgs )

Las partículas W y Z interactúan con el bosón de Higgs como se muestra en el diagrama de Feynman . [4]

Explicación

El nombre de bosón vectorial surge de la teoría cuántica de campos . El componente del espín de una partícula de este tipo a lo largo de cualquier eje tiene los tres valores propiosħ , 0 y + ħ (donde ħ es la constante de Planck reducida ), lo que significa que cualquier medición de su espín solo puede arrojar uno de estos valores. (Esto es cierto para los bosones vectoriales masivos ; la situación difiere para partículas sin masa como el fotón, por razones que van más allá del alcance de este artículo. Véase la clasificación de Wigner . [5] )

Por lo tanto, el espacio de estados de espín es un grado de libertad discreto que consta de tres estados, el mismo número que el de componentes de un vector en el espacio tridimensional. Las superposiciones cuánticas de estos estados pueden tomarse de modo que se transformen bajo rotaciones al igual que los componentes espaciales de un vector rotatorio [6] (la llamada representación 3 de SU(2) ). Si se toma el bosón vectorial como el cuanto de un campo, el campo es un campo vectorial , de ahí el nombre.

La parte bosónica del nombre surge de la relación de estadística de espín , que requiere que todas las partículas de espín entero sean bosones. [7]

Véase también

Referencias

  1. ^ Barianti, G.; Gabathuler, E. (octubre de 1983). "Bosones vectoriales intermedios: producción e identificación en el colisionador de protones y antiprotones del CERN" (PDF) . Europhysics News. pp. 6, 14 . Consultado el 2 de junio de 2021 .
  2. ^ Ellis, John; Gaillard, Mary K.; Girardi, Georges; Sorba, Paul (1982). "Física del bosón vectorial intermedio" (PDF) . Revisión anual de la ciencia nuclear y de partículas . 32 . Revisiones anuales: 443–497. Código Bibliográfico :1982ARNPS..32..443E. doi : 10.1146/annurev.ns.32.120182.002303 .
  3. ^ "Bosón vectorial intermedio | Partícula subatómica | Britannica". www.britannica.com . Consultado el 10 de octubre de 2024 .
  4. ^ "¡Confirmado! La nueva partícula descubierta es un bosón de Higgs". Live Science . 14 de marzo de 2013.
  5. ^ Weingard, Robert . "Algunos comentarios sobre el espín y la relatividad" (PDF) .
  6. ^ Franzosi, Diogo Buarque; Gallinaro, Michele; Ruiz, Richard; Aarrestad, Thea K.; Cetorelli, Flavia; Chiesa, Mauro; Costantini, Antonio; Denner, Ansgar; Dittmaier, Stefan (2021-06-02). "Procesos de dispersión de bosones vectoriales: estado y perspectivas". arXiv.org . Consultado el 10 de octubre de 2024 .
  7. ^ Candemir, N.; Ahmed, F. (24 de marzo de 2023). "Oscilador de bosones vectoriales generalizado en el espacio-tiempo de Gürses de (1+2) dimensiones" . Sistemas de pocos cuerpos . 64 (2): 13. doi :10.1007/s00601-023-01795-z. ISSN  1432-5411.