Fermión: nome para unha partícula compoñente da materia, caracterizada por un spin fraccionario do momento angular intrínseco en unidades de h/2π (1/2, 3/2, 5/2...), sendo o nome unha homenaxe ao físico italiano Enrique Fermi. Os quarks, leptóns e barións son todos fermións.

Dous fermións  non poden ocupar o mesmo estado cuántico simultaneamente. Obedecen, pois, á estatística de Fermi-Dirac. "Opóñense" a ser situados perto un do outro. Xa que logo, os fermións  posúen "rixidez" e de aí vanse derivar todas as propiedades macroscópicas da materia. Polo tanto, consi-déranse ás veces aos fermións como "partículas da materia".

O principio de exclusión de Pauli obedecido polos fermións é responsable da estabilidade dos electróns nos átomos (e polo tanto da estabilidade de toda a materia). Tamén é responsable da complexidade dos átomos (dada a imposibilidade de que todos electróns atómicos ocupen o mesmo nivel de enerxía), sendo asi a razón da complexidade química do universo. É tamén responsable de efectos tan espectaculares como a presión dentro da materia dexenerada que goberna en gran parte o estado de equilibrio das ananas brancas e das estrelas de neutróns.

Bosón: nome de calquera partícula cun spin (0, 1 , 2...) en unidades de h/2π do momento angular (en honor do físico indú S.N. Bose, que xunto con Einstein desenvolveu a estatística deste tipo de partículas).

En contraste cos fermións, varios bosóns  poden ocupar o mesmo estado cuántico. Así, os bosóns  coa mesma enerxía poden ocupar o mesmo lugar no espazo. Isto fai que sexan este tipo de partículas os que conforman os campos de forza, polo que as partículas portadoras de todas as interaccións son bosóns. Os mesóns son tamén bosóns.

Despois do descubrimento do bosón de Higgs, o único bosón no Modelo Estándar que debe aínda ser descuberto experimentalmente é o gravitón.

As características do LASER e do MASER, a superconductividade, as propiedades do Helio-4 superfluido y doutros condensados de Bose_Einstein son debido ás propiedades dos bosóns.

Principio de Universalidade do "sabor" leptónico.

A interacción débil, tal como se describe no Modelo Estándar (SM), actúa de forma simétrica para todos os leptóns.

Un axioma fundamental do Modelo Estándar é a universalidade dos acoplamientos das diferentes familias de leptónss aos bosóns intermediarios da fuerza electrodébil.

A medida da relación da taxa de desintegración de bosóns W a electróns e muóns, R(μ/e), constitúe unha proba importante deste axioma. Utilizando 140 fb⁻¹ de colisións protón-protón rexistradas co detector ATLAS a unha enerxía de centro de masas de 13 TeV, a Colaboración ATLAS establece unha medida desta cantidade a partir de sucesos di-leptónicos nos que os quarks top decaen nun bosón W e un quark bottom.

O valor medido de R(μ/e) de 0.9995 ± 0.0045 está en total acordo coa hipótese do Principio de Universalidade do sabor leptónico establecido no Modelo Estándar. Se trata de la única medición de este tipo realizada hasta ahora en el Gran Colisionador de Hadrones, y obtiene el doble de precisión que las anteriores.

Tomado de ATLAS Collaboration (Marzo 2024): Precise test of lepton flavour universality in W-boson decays into muons and electrons in pp collisions at √s=13 TeV with the ATLAS detector. (58th Rencontres de Moriond 2024)

More here...

Outro resultado previo de gran importancia nesta mesma cuestión, procede da LHCb Collaboration, Decembre 2022.
Como se indica no apartado anterior, a interacción feble, tal como se describe no Modelo Estándar (SM), actúa de xeito simétrico para todos os leptóns. Isto quere dicir que decaementos que impliquen por exemplo muóns ou electrones deben presentar iguais probabilidades (con pequenas correccións debidas ás diferentes masas deses leptóns). Un exemplo de tales decaementos son B⁺→ (K⁺μ⁺μ^-) e B⁺→ (K⁺e⁺e^-), nos que un mesón B decae nun par de leptóns, acompañados por un mesón K. Seguindo o Modelo Estándar, se se mide a probabilidade de ambos procesos deberíamos obter teóricamente unha relación (R_K) desas probabilidades moi cercanas a 1. Estudos previos destas desintegracións mostrarían diferenzas significativas respecto ás prediccións teóricas, debido potencialmente aos efectos de novas partículas ou fuerzas.

Os resultados anunciados en decembro de 2022, que superan as comparacións anteriores, concordan perfectamente co Principio de universalidade do sabor leptónico.

Ver máis…