¿Qué es un bosón en la física?

Voy a intentar explicar lo que es un bosón en términos muy simples, para personas que se supone son solo aficionados a la física. Los bosones son, básicamente, las partículas que actúan como intermediarias de las cuatro fuerzas conocidas de la naturaleza: electromagnética, fuerte, débil y gravitatoria. Cada una de estas cuatro fuerzas tiene su correspondiente bosón. Respectivamente son: el fotón, el gluón, las partículas W y Z y el (hipotético) gravitón. Existe también el bosón de Higgs, del cual no nos ocuparemos ahora.

¿Y cómo actúan estas partículas portadoras? Para explicarlo haré uso de un divertido, pero ilustrativo, dibujo que encontré hace muchos años en uno de esos estupendos libros de la editorial rusa Mir. Helo aquí:

(Fuerzas en la naturaleza. V.Grigoriev y G. Miákishev. Editorial Mir. Moscú)

Supondré que estos dos robustos mocetones son dos quarks que forman parte, por ejemplo, de un protón, sumergido en las profundidades de un núcleo atómico. Ambos mocetones transportan una pesada piedra y, como resulta muy pesada para una sola persona, la llevan durante un tiempo corto y se la van pasando uno al otro con la cual la tarea resulta mucho más soportable. La piedra que pasa sucesivamente de uno a otro mocetón-quark sería el gluón, es decir, uno de los tipos de bosones enumerados más arriba, que obliga a los quarks a permanecer juntos. Todas las interacciones atómicas en los que intervienen bosones funcionan según la analogía aquí descrita. Evidentemente la analogía simplifica los hechos pero la idea intuitiva es muy válida. Espero que haya quedado claro lo qué es un bosón y su función en el micromundo.

Para terminar, contaré una simpática historia relacionada con estos dibujos que tan bien ilustran a veces las áridas complejidades de la física atómica. En este mismo librito, escrito en Rusia, aparecía al final el "retrato" del quark encantado, primorosamente dibujado por el respetado físico teórico español Álvaro de Rújula, director del departamento de física teórica del CERN. Entonces contacté por e-Mail con Álvaro informándole de que su gracioso dibujo aparecía en ese libro y él me contó que no solo había "retratado" el quark encantado sino los doce (contando las antipartículas) que aparecen en el modelo estándar y tuvo la gentileza de enviármelos. Los incluyo aquí para regocijo del lector. Estoy seguro de que a Álvaro no le importará.