Mediatorpartiklar

Mediatorpartiklar är partiklar som bär och överför de fundamentala krafterna mellan andra partiklar. I kvantfältteorier uppträder de som gauge bosoner, vilka kopplas till lokala symmetrier. Genom att byta mediatorpartiklar överförs en kraft mellan de inblandade partiklarna, och växelverkans styrka bestäms av kopplingskonstanter och den aktuella teorin.

Exempel på mediatorpartiklar är photon för den elektromagnetiska kraften, gluon för den starka kraften samt W±- och Z0-bosonerna för den svaga kraften. Gravitationen behandlas i vissa kvantfältteorier med en hypotetisk graviton som mediator, men den saknas ännu i Standardmodellen och har inte bekräftats experimentellt. Medianpartiklar kan vara masslösa eller massiva beroende på mekanismen som ger dem massa; photon och gluon är masslösa i de flesta teorier, medan W och Z är massiva genom Higgsmekanismen.

Räckvidden hos mediatorpartiklarna varierar: elektromagnetisk kraft har lång räckvidd (nästan oändlig i praktiken), den svaga kraften är mycket korträckviddig (på kärlnivå), och den starka kraften verkar huvudsakligen inom kärnans dimensioner på grund av färgkonfinement. Gravitationens räckvidd är teoretiskt oändlig. I experiment används mediatorpartiklarna som utbytespartiklar i Feynman-diagram för att beskriva växelverkningar och beräkna sannolikheter för olika processer.

I teorier bortom Standardmodellen kan nya mediatorpartiklar föreslås, till exempel Z′-bosoner eller mörka fotoner, vilket skulle utvidga vår förståelse av hur krafter fungerar och hur de kopplas till möjliga nya fundamentala symmetrier.

---