Confinament de color: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Primers assaigs d'article a partir de la versió anglesa. |
Cap resum de modificació |
||
Línia 1:
El confinament del [[Càrrega de color|color]], sovint anomenat simplement "confinament", és el fenomen físic pel qual les [[Partícula elemental|partícules]] amb càrrega de color ([[Quark|quarks]] i [[Gluó|gluons]]) no poden ser aïllades, i per tant no poden ser observades
[[Image:Quark confinement.svg|thumb|350px|La força del color afavoreix el confinament perquè quan es prova de separar dos quarks, a partir d'una certa energia resulta més "econòmic" crear un nou parell quark-antiquark que seguir allargant el tub de flux color entre els quarks originals, de forma anàloga al d'una banda elàstica.]]▼
[[File:Gluon tube-color confinement animation.gif|thumb|300px|Animació del confinament de color. Quan s'intenta separar dos quarks injectant-hi energia, el tub de gluons s'allarga fins que arriba un punt en què es trenca i forma un nou parell quark-antiquark.]]▼
▲El confinament del color, sovint anomenat simplement "confinament", és el fenomen pel qual les partícules amb càrrega de color (quarks i gluons) no poden ser aïllades, i per tant no poden ser observades directament.<ref>
|author=V. Barger, R. Phillips
|year=1997
Linha 9 ⟶ 5:
|publisher=[[Addison–Wesley]]
|isbn=0-201-14945-1
▲}}</ref>. Els quarks, per defecte, s'agrupen en [[Hadró|hadrons]] de dos tipus: [[Mesó|mesons]] (un parell quark-antiquark) i [[Barió|barions]] (tres quarks).[[Image:Quark confinement.svg|thumb|350px|La força del color afavoreix el confinament perquè quan es prova de separar dos quarks, a partir d'una certa energia resulta més "econòmic" crear un nou parell quark-antiquark que seguir allargant el tub de flux color entre els quarks originals, de forma anàloga al comportament d'una
▲[[File:Gluon tube-color confinement animation.gif|thumb|300px|Animació del confinament de color. Quan s'intenta separar dos quarks injectant-hi energia, el tub de gluons s'allarga fins que arriba un punt en què es trenca i forma un nou parell quark-antiquark.]]
==
Les raons del confinament de quarks (i gluons) dins dels hadrons no són clares car no existeix encara cap prova analítica que la teoria matemàtica de la [[Força nuclear forta|interacció forta]], la [[cromodinàmica quàntica]] (CDQ), hagi de mantenir-les confinades. El confinament és degut al fet que els gluons, com a [[Bosó|bosons]] de la CDQ portadors de la interacció forta, posseeixen ells mateixos càrrega de color (a diferència dels [[Fotó|fotons]] de la [[Electrodinàmica quàntica|EDQ]] que no tenen [[càrrega elèctrica]] i generen un [[Potencial elèctric|potencial]] que decreix amb la distància entre càrregues). Així, quan hom prova de separar un parell quark-antiquark el camp de gluons, formant un tub estret entre ells, genera una força constant independent de la distància, equivalent a uns 10.000 [[Newton (unitat)|newtons]].
Quan dos quarks se separen, com succeeix en les col·lisions d'[[Accelerador de partícules|acceleradors de partícules]], en algun moment és energèticament més favorable l'aparició espontània d'un nou parell quark-antiquark a partir de l'energia acumulada al tub de color, que no pas que el tub continuïi allargant-se. Quan l'energia generada en la col·lisió és molt gran, en lloc de veure els quarks lliures individuals en els detectors, s'observa la producció de "jets" ("dolls") de moltes partícules neutres de color neutre (mesons i barions) resultants del procés continu de trencament del tub de color. Aquest procés s'anomena hadronització, fragmentació o trencament de corda, i és difícil de modelitzar teòricament car l'acoblament entre quarks i gluons és molt fort i no es poden utilitzar mètodes matemàtics perturbatius.
La
fase de confinament es defineix generalment pel comportament de l'acció
del bucle de Wilson, que és simplement la ruta d'accés a l'espai-temps
traçada per un parell quark-antiquark creat en un punt i aniquilat en un
altre punt. En una teoria no confinament, l'acció d'un bucle d'aquest tipus és proporcional al seu perímetre. No obstant això, en una teoria de confinament, l'acció del bucle és en canvi proporcional a la seva àrea. Ja que l'àrea és proporcional a la separació del parell quark-antiquark, quarks lliures se suprimeixen. Els
fondes estan permesos en una imatge tal, ja que un bucle que conté un
altre bucle en la direcció oposada tindrà només una petita àrea entre
els dos bucles.
==Models
Besides [[Quantum Chromodynamics|QCD]] in four spacetime dimensions,{{clarify|date=July 2015|reason=In what sense is QCD a model "exhibiting" confinement?}} another model which exhibits confinement is the [[Schwinger model]].<ref name="Wilson 1974">{{cite journal |first=Kenneth G. |last=Wilson |title=Confinement of Quarks |journal=Physical Review D |volume=10 |pages=2445–2459 |date=1974-10-15 |url=http://prd.aps.org/abstract/PRD/v10/i8/p2445_1 |publisher=[[American Physical Society]] |location=College Park, MD, USA |issn=1550-2368 |oclc=55589778 |accessdate=2014-04-12|bibcode = 1974PhRvD..10.2445W |doi = 10.1103/PhysRevD.10.2445 }}</ref> Compact [[Abelian group|Abelian]] [[gauge theory|gauge theories]] also exhibit confinement in 2 and 3 spacetime dimensions.<ref>{{cite arXiv
| last1=Schön | first1=Verena | first2=Thies |last2=Michael
|