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玻色子

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'''中文名称''' :玻色子
''' 文学家特 点''' : 赵壹不遵守泡利不相容原理
''' 年 代属 性''' : 汉代质量、能量、磁矩和自旋
''' 文学体裁应用范围''' : 量子力学
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'''<big>玻色子</big>'''是依随玻色- [[ 爱因斯坦 ]] 统计,自旋为整数的粒子。玻色子不遵守泡利不相容原理,在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚。玻色子包括:.胶子-强相互作用的媒介粒子,它们具有整数自旋(0h,1h,……),它们的能量状态只能取不连续的量子态,但允许多个玻色子占有同一种状态,有8种;光子-电磁相互作用的媒介粒子,这些基本粒子在宇宙中的"用途"是构成实物的粒子(轻子和重子)和传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、w和z玻色子)。在这样的一个量子世界里,所有的成员都有标定各自基本特性的四种量子属性:质量、能量、磁矩和自旋。如光子、粒子、氢原子等,
折叠简介
玻色子(英语:boson)是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。玻色子不遵守泡利不相容原理,在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚。
== 分类 ==
* [[ 胶子]]- 强相互作用的媒介粒子,自旋为1h,有8种
*
* [[ 光子]]- 电磁相互作用的媒介粒子,自旋为1h,只有1种
*
* W 及Z 玻色子- 弱相互作用的媒介粒子,自旋为1h,有3种
* 希格斯玻色子- 据香港《文汇报》14日报道,欧洲核子研究中心(CERN)日前公布了来自大型强子对撞器(LHC)的重要数据,显示"可能看到"有"上帝粒子"之称的希格斯玻色子(Higgs boson)。该理论可解释粒子为何拥有质量,从而演化为万事万物。人类距离了解宇宙诞生之谜或许将要迈进一大步。
*
* [[ 介子]]- 由两个费米子--夸克组成的强子。
*
* 由偶数个核子组成的原子核。因为质子和中子都是费米子,故含偶数个核子的原子核是自旋为整数的玻色子。
== 命名 ==
玻色子(bosons): [[ 保罗·狄拉克 ]] 为了纪念印度物理学者萨特延德拉·纳特·玻色的贡献,因此给出玻色子的命名。玻色子,在相互作用中不守恒的基本粒子,其行为遵守1920年由萨蒂恩德拉-玻色(Satyendra bose,1894--1974)和阿尔伯特爱因斯坦发展的"玻色--爱因斯坦统计法"的统计规则。典范的玻色子是光子,即光的粒子,每次点亮一盏灯,就产生大量的光子。利用玻色--爱因斯坦统计法,将电磁辐射作为光子"气体"来描述,无需再利用辐射的波动性,就能够预言黑体辐射的所有性质。这是量子世界波粒二象性之一例。波粒二象性认为,光子或电子等实体既能用波也能用粒子来描述。玻色子是量子理论中负责传递力的粒子。比如,电磁力可以描述为两个带电粒子:如一个电子和一个质子之间交换光子,好像两个足球运动员之间的传球。按照量子物理学的说法,玻色子的关键特性是它的自旋。所有玻色子的自旋要么是零要么是整数1h、2h、3h等等。这有点像小孩子的陀螺的旋转,但又不完全像陀螺的旋转,因为一个像电子这种带半整数自旋的粒子必须"旋转"两次才能回到它起始状态。玻色子(boson) 是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。不遵守泡利不相容原理,在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚。符合玻色-爱因斯坦统计:由全同玻色子组成的孤立系统,处于热平衡时,分布在能级εi的粒子数为,Ni=gi/(e^(α+βεi)-1)。α为拉格朗日乘子;β=1/(kT),由体系温度,粒子密度和粒子质量决定。εi为能级i的能量,gi为能级的简并度。遵从玻色-爱因斯坦统计的微观粒子。玻色子的自旋为0或整数,例如光子、π介子等。由玻色子或偶数个费米子组成的复合粒子的自旋也是0或整数 ,因而它们也是玻色子。欧洲核子研究中心(CERN)昨日(2011年12月13日)公布来自大型强子对撞器(LHC)的重要数据。该理论解释粒子为何拥有质量,从而演化为我们身边的万事万物,如果这一粒子被确认,那将是100年来人类最伟大的发现之一。
== 规范 ==
== 费米子概述 ==
粒子按其在高密度或低温度时集体行为的不同可以分成两大类:一类是 [[ 费米子 ]] ,得名于意大利物理学家费米,另一类是玻色子,得名于印度物理学家玻色。区分这两类粒子的重要特征是自旋。自旋是粒子的一种与其角动量(粗略地讲,就是半径与动量的乘积)相联系的固有性质。量子力学所揭示的一个重要之点是,自旋是量子化的,这就是说,它只能取普朗克常数的整数倍(玻色子,如光子、介子等)或半整数倍(费米子,如电子、质子等)。费米子和玻色子遵循完全不同的统计规律。前者遵循的费米-狄拉克统计,其中一个显著和特点,就是1925年瑞士科学家泡利发现的"泡利不相容原理",即在一个费米子系统中,绝不可能存在两个或两个以上在电荷、动量和自旋朝向等方面完全相同的费米子。这就像电影院里的座位,每座只能容纳一个人。而玻色子则完全不同,一个量子态可以容纳无穷多个玻色子。因此,也只有玻色子才可能出现玻色-爱因斯坦凝聚现象。例如,锂的两种同位素锂6和锂7分别为费米子和玻色子。图片分别显示在810、510和240nk时锂6和锂7原子气和原子云照片。我们可以看到,锂7(左)随着温度的降低所占的尺寸变小,也就是发生了凝聚,而锂6(右)的尺寸则保持稳定,不发生凝聚。这是因为泡利不相容原理的限制,使两个费米子不可能在同一时间占据同一个空间。正因如此,白矮星最终只能在引力作用下坍塌到一个极限尺寸而不再进一步缩小。<ref>[http://www.xxxx.html 文章标题,网站名称 日期] </ref>
== 相关视频 ==
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