Скалярный бозон

Бозон со спином, равным нулю

Скалярный бозон — это бозон , спин которого равен нулю. ^[1] Бозон — это частица, волновая функция которой симметрична относительно обмена частицами и, следовательно, следует статистике Бозе–Эйнштейна . Теорема о спиновой статистике подразумевает, что все бозоны имеют целочисленный спин . ^[2]Скалярные бозоны — это подмножество бозонов с нулевым спином.

Название «скалярный бозон» возникло из квантовой теории поля , которая требует, чтобы поля частиц со спином ноль преобразовывались подобно скаляру при преобразованиях Лоренца (т.е. были инвариантны относительно Лоренца ).

Псевдоскалярный бозон — это скалярный бозон, имеющий нечетную четность , тогда как «обычные» скалярные бозоны имеют четную четность. ^[3]

Примеры

Единственным фундаментальным скалярным бозоном в Стандартной модели физики элементарных частиц является бозон Хиггса , ^[1] существование которого было подтверждено 14 марта 2013 года на Большом адронном коллайдере CMS и ATLAS. ^[4] В результате этого подтверждения Нобелевская премия по физике 2013 года была присуждена Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру . ^[5]
Различные известные составные частицы являются скалярными бозонами, например, альфа-частица и скалярные мезоны . ^[6]
Теория φ ⁴ или квартикальное взаимодействие — это популярная « игрушечная модель » квантовой теории поля, которая использует скалярные бозонные поля и применяется во многих вводных учебниках по квантовой механике ^[7]^{[ нужна страница ]} для введения в основные концепции теории поля.

В Стандартной модели нет фундаментальных псевдоскаляров, но есть псевдоскалярные мезоны , такие как пион . ^[8]

^ ab "Скалярный бозон". ATLAS Collaboration. 26 марта 2015 г. Получено 22 мая 2021 г.
^ Nave, R. "Спиновая классификация частиц" . Получено 8 июня 2021 г.
^ Томсон, Марк (2011). «Раздаточный материал 9: Слабое взаимодействие и VA» (PDF) . Получено 6 июня 2021 г.
^ "Новые результаты указывают на то, что частица, обнаруженная в ЦЕРНе, является бозоном Хиггса" (пресс-релиз). 14 марта 2013 г. Получено 22 мая 2021 г.
^ "Нобелевская премия по физике за 2013 год" (пресс-релиз). Nobel Media AB. 2013. Получено 22 мая 2021 г.
^ Qaim, Syed M.; Spahn, Ingo; Scholten, Bernhard; Neumaier, Bernd (8 июня 2016 г.). «Использование альфа-частиц, особенно в исследованиях ядерных реакций и производстве медицинских радионуклидов». Radiochimica Acta . 104 (9): 601. doi :10.1515/ract-2015-2566. S2CID 56100709. Получено 22 мая 2021 г.
^ Пескин, Майкл Э.; Шредер, Дэниел В. (1995). Введение в квантовую теорию поля . Westview Press. ISBN 978-0-201-50397-5.
^ Nave, R. "Адроны, барионы, мезоны" . Получено 23 мая 2021 г.