Bosone di gauge

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In fisica delle particelle i bosoni di gauge sono bosoni elementari mediatori delle forze fondamentali della natura.

Il termine si riferisce al fatto che le interazioni fondamentali sono descritte da teorie di gauge in cui le forze si esercitano mediante lo scambio di particelle che sono bosoni. In particolare i bosoni di gauge appartengono al gruppo dei bosoni vettori.

Tipi di bosoni di gauge[modifica | modifica sorgente]

Nel Modello standard ci sono tre tipi di bosoni di gauge: i fotoni, i gluoni e i cosiddetti "bosoni deboli" W e Z, responsabili rispettivamente della Forza elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole. Essendo bosoni vettori hanno spin uguale a 1. I fotoni e i gluoni sono senza massa, mentre i bosoni W e Z sono massivi. A causa del confinamento, non possono esistere gluoni isolati, per lo meno alle basse energie, e ciò che abbiamo sono "glueballs" (letteralmente palle di colla).

Aspetti teorici[modifica | modifica sorgente]

In una teoria di gauge quantizzata, i bosoni di gauge sono quanti dei campi di gauge. Di conseguenza ci sono tanti bosoni di gauge quanti sono i generatori del gruppo di gauge. Per esempio, gli 8 generatori di SU(3) corrispondono ad 8 differenti varietà di gluoni nella cromodinamica quantistica (QCD).

Perché sia conservata l'invarianza di gauge, i bosoni di gauge sono descritti matematicamente da equazioni di campo per particelle prive di massa e di conseguenza per forze a lungo raggio. La contraddizione tra questa teoria e l'evidenza sperimentale riguardante il corto raggio della interazione elettrodebole ha richiesto ulteriori approfondimenti teorici sfociati nel meccanismo di Higgs, il quale conduce a bosoni W e Z massivi a partire da particelle inizialmente senza massa.

Il gravitone[modifica | modifica sorgente]

Il gravitone è un quarto bosone di gauge ipotizzato come il trasportatore della forza di gravità. La sua esistenza è prevista in diversi modelli della gravitazione quantistica, ma ancora non ne esiste una evidenza sperimentale.

Bosoni X e Y[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Bosoni X e Y.

Nella teoria della grande unificazione, i bosoni X e Y sono le particelle elementari ipotetiche, analoghe ai bosoni W e Z, responsabili di un nuovo tipo di forza prevista dalla teoria stessa. Quando un bosone collassa una quantità di energia multipla sotto forma di raggi gamma fuoriesce dal nucleo.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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