બોઝૉન

સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ

બોઝૉન અથવ બોઝકણ (અંગ્રેજી: boson) એ પૂર્ણાંક પ્રચક્રણ ધરાવતા મૂળભૂત કણોનો સમૂહ છે. ભારતીય ભૌતિકશાસ્ત્રી સત્યેન્દ્રનાથ બોઝની યાદગીરીમાં પૂર્ણાંક પ્રચક્રણ ધરાવતા કણોના આ સમૂહને બોઝૉન નામ આપવામાં આવ્યું છે. બોઝૉન કણો બોઝ-આઈન્સ્ટાઈન આંકડાશાસ્ત્રને અનુસરે છે. ૧૯૨૦માં સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ અને આઇન્સ્ટાઇને આવા કણોની વર્તણૂક માટે આંકડાશાસ્ત્રીય સિદ્ધાંત તૈયાર કર્યો હતો જે બોઝ-આઈન્સ્ટાઈન આંકડાશાસ્ત્ર અથવા બોઝ-આઈન્સ્ટાઈન સાંખ્યિકી તરીકે ઓળખાય છે. બોઝૉન કણો પાઉલી અપવર્જનના નિયમને અનુસરતા નથી. આથી એક જ અવસ્થા (સ્થિતિ)માં ગમે તેટલી સંખ્યામાં બોઝૉન હોઈ શકે છે. ફોટૉન, ગ્લુઑન, W અને Z બોઝૉન તથા હમણા જ શોધાયેલો હિગ્સ બોઝૉન વગેરે બોઝૉન સમૂહના કણો છે.

વર્ણન

વિશ્વના તમામ કણોને બે વર્ગમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે: (૧) બોઝૉન, કે જે પૂર્ણાંક પ્રચક્રણ ધરાવે છે. દા.ત. ફોટૉન અને મેસૉન અને (૨) ફર્મિયૉન, કે જે અર્ધપૂર્ણાંક પ્રચક્રણ ધરાવે છે. દા.ત. લેપ્ટૉન્સ અને બૅરિયૉન (એટલે કે ઈલેક્ટૉન, પ્રોટૉન, ન્યૂટ્રૉન વગેરે). બોઝૉન કણો પાઉલી અપવર્જનના નિયમને અનુસરતા નથી. આથી એક જ ઊર્જા-અવસ્થા (સ્થિતિ)માં ગમે તેટલી સંખ્યામાં બોઝૉન રહી શકે છે. એક જ પ્રકારના બે બોઝૉનના સ્થાન અરસપરસ બદલવામાં આવે તો પણ તેમના વિતરણની સંભાવના (probability of distribution) ઉપર અસર થતી નથી તથા તેમના તરંગ-વિધેય (wave-function)ની સંજ્ઞા પણ બદલાતી નથી. જ્યારે ફર્મિયૉન સમૂહના કણો પાઉલીના નિયમનુ પાલન કરતા હોવાથી એક ઊર્જા-અવસ્થામાં એક જ ફર્મિયૉન કણ રહી શકે છે.

મૂળભૂત કણો (જે કણોનુ બીજા પેટાકણોમાં વિભાજન કરી શકાય નહિ તેવા કણો) ના ત્રણ સમૂહ છે. બોઝૉન તેમાનો એક સમૂહ છે. બાકીના બે સમૂહ છે: લેપ્ટૉન (હલકા કણો) અને ક્વાર્ક્સ. મૂળભૂત બોઝૉન નાના ઘટક કણોના બનેલા હોતા નથી, આથી તે મહત્વનાં કણો છે. આ બોઝૉન કણો સૃષ્ટિમાં પ્રવર્તતા મૂળભૂત બળોની પ્રેષણની પ્રક્રિયામાં ભાગ કે છે. આવા બોઝૉન કણ - કણ વચ્ચે બળનુ પ્રેષણ (transmission) કરે છે. બળના પ્રેષણની આ પ્રક્રિયામાં એક કણ બોઝૉન આપી દે છે અને બીજો કણ તે ઝીલીને તેનું શોષણ કરે છે.

પ્રકાર

પાંચ બોઝૉન કણો અસ્તિત્વ ધરાવે છે:

• ચાર ગાઉજ બોઝૉન અથવા સદિશ બોઝૉન (vector boson), (પ્રચક્રણ: ૧) : ફોટૉન, ગ્લુઓન, W અને Z (વિકૉન અથવા મંદ બોઝૉન)
• એક અદિશ બોઝૉન (scalar boson) (પ્રચક્રણ: ૦) : હિગ્સ બોઝૉન (
  H⁰
  )