El Espín del Fotón

Los físicos de EE.UU. han realizado una seríe de experimentos basado en el láser para confirmar que los fotones se comportan según las estadísticas de Bose - Einstein, descartando la posibilidad de que estos fotones fueran fermiones.

Está estadística, es un tipo de mecánica estadística que se aplica a la determinación de las´propiedades estadísticas de conjuntos grandes de partículas indistinguibles que son capaces de coexistir en el mismo estado cuántico (bosones) en equilibrio térmico, fue introducida para estudiar las propiedades estadísticas de los fotones, en 1920 por el físico hindú Satyendra Nath Bose y generalizada por Alberth Einstein en 1924 para otros atomos y bosones.

En física se sabe que las partículas se presentan en dos variedades basicas: los bosones, que son los que tienen valores enteros de momento angular intrínseco o espín, y los fermiones que tienen un espín semientero. Los bosones son partículas portadoras de fuerza, se puede mencionar el fotón, W y Z, y siguen la estadística de Bose - Einstein.

Con las matemáticas de la teoría cuántica de campos ha permitido demostrar el principio de que las partículas de espín entero por la estsística de Bose - Einstein, y que las partículas de espín semientero muestran un comportamiento de Fermi - Dirac, de la cuál Richard Feynman no estuvo de acuerdo.

Experimentos realizados por diferentes físicos, recientemente han demostrado que los fotones se comportan como bosones. El nombre de fermión fue dado en honor al cientifico italiano Enrico Fermi, se caracteriza por tener espín semientero de 1/2, 3/2,...... Un fermión o un bosón dependera del número de fermiones que contengan, por ejemplo si la partícula contiene un número par de fermiones entonces son bosones, como los mesones o el núcleo de carbono - 12; si tienen un número impar de fermiones son fermiones, como los bariones o el núcleo de carbono - 13.

Los fermiones elementales son el quarks que son los que experimentan la interacción nuclear fuerte y los leptones que son los que interactuan mediante la interacción eletro débil.