bóson

Um bóson é uma partícula elementar com spin inteiro e que obedece à estatística de Bose-Einstein. Diferentemente dos férmions, que possuem spin semi-inteiro e obedecem ao princípio de exclusão de Pauli, os bósons podem ocupar o mesmo estado quântico em várias partículas. Essa propriedade é fundamental para fenômenos de coerência quântica e para a condensação de Bose-Einstein em temperaturas muito baixas.

Os bósons podem ser fundamentais, como as partículas portadoras de força, ou compostos. Entre os fundamentais, destacam-se o fóton, o glúon, os bósons W e Z e o bóson de Higgs. O fóton é o quanta do campo eletromagnético; os glúons são as quanta da força forte; os bósons W e Z transmitem a força fraca; o bóson de Higgs é um bóson de spin zero ligado ao campo de Higgs, que confere massa a várias partículas por meio do mecanismo de Higgs.

Além das partículas fundamentais, muitos sistemas compostos exibem comportamento bosônico, por exemplo núcleos com spin inteiro ou átomos de hélio-4, que podem atuar como bósons em contextos apropriados. Bósons não obedecem ao princípio de exclusão de Pauli, o que permite que muitos ocupem o mesmo estado quântico, favorecendo estados de coerência quântica em escala macroscópica.

História: o conceito de bóson foi introduzido em homenagem a Satyendra Nath Bose; o termo foi popularizado por Paul Dirac. A descoberta experimental do bóson de Higgs ocorreu em 2012 no Large Hadron Collider, confirmando uma peça central do Modelo Padrão.