Bozony cechowania – nośnikioddziaływań podstawowych. Innymi słowy, są tocząstki elementarne, których oddziaływania są opisane przezteorię pola z cechowaniem, powodują powstanie sił poprzez wymianę bozonów cechowania.
WModelu Standardowym istnieją trzy rodzaje bozonów cechowania:fotony, bozonyW iZ, orazgluony[1]. Każdemu z nich odpowiada jedno z oddziaływań:fotony są bozonamioddziaływania elektromagnetycznego, bozony W i Zoddziaływania słabego, natomiast gluony przenosząoddziaływanie silne. W związku z hipoteząuwięzienia kwarków, pojedyncze gluony nie występują przy niskich energiach. Mogą natomiast występować jako ciężkiekule gluonowe (ich istnienie nie zostało jednak potwierdzone eksperymentalnie).
Wkwantowej teorii pola z cechowaniem, bozony cechowania sąkwantami pól z cechowaniem. Oznacza to, że istnieje tyle bozonów cechowania, ile generatorów pola. W prostym przypadkuelektrodynamiki kwantowej, gdziegrupą cechowania jestU(1), istnieje tylko jeden bozon cechowania (foton). Wchromodynamice kwantowej, bardziej skomplikowana grupaSU(3) posiada 8 generatorów, co znajduje odbicie w ośmiugluonach. Istnienie trzech bozonów W i Z wynika z 3 generatorów grupySU(2) woddziaływaniu elektrosłabym.
Z przyczyn technicznych bozony cechowania są opisywane matematycznie przezrównania pola dla cząstek nieposiadających masy. W najprostszym rozumieniu wszystkie bozony cechowania powinny być więc pozbawionemasy, natomiast siły przez nie przenoszone powinny mieć duży zasięg. Sprzeczność pomiędzy tą teorią a dowodami eksperymentalnymi, ukazującymi bardzo krótki zasięgoddziaływania słabego, wymaga głębszego spojrzenia na problem.
W myślModelu Standardowego,bozony W iZ uzyskują masę przezMechanizm Higgsa: cztery bozony (symetriiSU(2)xU(1)) oddziaływania elektrosłabego łączą się zpolem Higgsa. Pole to ulegaspontanicznemu załamaniu symetrii, w wyniku czegowszechświat wypełniony jest przez niezerowąenergię próżni. Ta wartość łączy się następnie z trzema spośród bozonów cechowania oddziaływania elektrosłabego (W i Z), nadając im masę. Pozostałe bozony pozostają bez masy (fotony). Teoria przewiduje również istnienieskalara,bozonu Higgsa, którego istnienie wstępnie potwierdzają wyniki badań ogłoszone 4 lipca 2012 w CERN.
WTeoriach Wielkiej Unifikacji istnieją dodatkowe bozony cechowania, nazywanebozonami X ibozonami Y. Tworzyłyby one bezpośrednie oddziaływanie pomiędzykwarkami aleptonami, naruszając zasadę zachowania liczby barionowej i powodującrozpad protonu. Bozony te byłyby bardzo ciężkie (bardziej niż bozonyW iZ), w związku zzłamaniem symetrii. Żadne przesłanki ku istnieniu takich bozonów (np. podczasrozpadów protonów obserwowanych wSuper-Kamiokande) nie zostały zaobserwowane.
Czwarte oddziaływanie podstawowe,grawitacja, w teorii może również być przenoszone przezbozon, zwanygrawitonem. Z powodu braku danych eksperymentalnych i matematycznie spójnej teoriikwantowej grawitacji nie wiadomo czygrawiton byłby bozonem cechowania.
