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boson

(de Bose, nom propre)

Collision de particules subatomiques
Collision de particules subatomiques

Particule obéissant à la statistique de Bose-Einstein. (Les bosons ont un spin entier. Les mésons, les photons, le noyau d'hélium 4 sont des bosons.)

Les bosons constituent l’autre grande classe de particules élémentaires, aux côtés des fermions. La physique quantique conçoit les bosons comme les médiateurs (ou vecteurs) des interactions entre fermions. Autrement dit, ce sont les particules qui permettent d’expliquer comment la matière tient ensemble. L'atome apparaît ainsi comme un ensemble de fermions (nucléons et électrons) liés entre eux par l'échange de bosons. La tendance qu'ont les bosons à s'agglutiner les uns aux autres et à se regrouper dans un certain état, d'autant plus qu'ils sont déjà nombreux dans cet état, permet d'expliquer certains phénomènes, par exemple la directivité d'un faisceau de rayonnement laser.

Il existe 12 bosons (dits de jauge) dans le modèle standard : le photon, 8 gluons et 3 bosons intermédiaires (W, W+, Z0). Pour compléter le modèle standard, il faut encore ajouter le boson de Higgs, très probablement découvert au Grand collisionneur de hadrons (LHC ou Large Hadron Collider) du Cern en 2012, et on prédit l’existence du graviton qui n’a pas encore été observé.

Chaque boson est associé à l’une des quatre forces physiques : la gravitation, la force nucléaire forte, la force nucléaire faible et la force électromagnétique.