Boson tolok

Dalam fizik zarah, boson tolok ialah zarah boson yang mengantarakan daya dalam teori medan kuantum. Misalnya, dalam teori elektrodinamik kuantum bagi daya keelektromagnetan, yang mengantarakan daya tersebut di antara jasad-jasad bercas elektrik ialah foton. Bagi salingtindak kuat pula, yang diterangkan oleh kromodinamik kuantum (QCD), boson toloknya ialah gluon. Dalam teori elektrolemah yang menyatukan daya keelektromagnetan dan daya nukleus lemah, boson-boson tolok yang terbabit adalah foton, boson W dan Z. Jika graviti dapat ditulis sebagai suatu teori medan kuantum, maka boson toloknya dinamakan graviton.

Boson-boson tolok ini mempunyai spin integer, supaya momentum sudutan diabadikan di verteks gambarajah Feynman yang mengeluarkannya, dan pada asalnya tidak berjisim, supaya teori medan berkenaan dapat dinormalkan semula. Boson W dan Z dikatakan mempunyai jisim akibat pecahan simetri spontan melalui mekanisme Higgs, yang juga menghasilkan boson Higgs.

Kesan daya adalah akibat tukarganti boson-boson tolok, biasanya secara maya. Misalnya, dua elektron bertukarganti foton maya dan akibatnya, kedua-duanya merasai daya tolakan keelektromagnetan di antara satu dengan yang satu lagi. Boson tolok tak berjisim bermakna daya jarak jauh seperti dalam kes keelektromagnetan. Boson W dan Z berjisim, jadi, dari Prinsip Ketakpastian Heisenberg, tenaga yang dipinjam untuk menghasilkan boson W dan Z maya hanyalah bagi masa yang terhad, dan dengan itu bagi jarak yang terhad, menjadikan salingtindak lemah sebagai berjarak dekat. Dalam kes gluon pula, walaupun ia tidak berjisim, namun ia juga mempunyai cas warna salingtindak kuat, menyebabkan ia juga merasai salingtindak kuat itu sendiri. Ini menyebabkan adanya verteks tiga-gluon dan seterusnya dalam gambarajah Feynman, menjadikan julat daya nukleus kuat ini juga berjarak dekat.

Boson