Gluó
En física de partícules, i segons la cromodinàmica quàntica, s'anomena gluó al bosó de gauge mitjancer de la interacció forta. Aquesta interacció actua entre partícules amb càrrega de color, com són els quarks i els mateixos gluons. Això significa que els gluons poden interaccionar entre ells i per tant participen també en les interaccions fortes. Aquest és un fet característic que no es dona en la interacció dèbil o electromagnètica i que dificulta el seu tractament matemàtic. Malgrat això, aquesta característica ens porta a efectes nous molt interessants, com el confinament de color i la llibertat asimptòtica.
 En els diagrames de Feynman, els gluons emesos són representats com a espirals. Aquest diagram representa l'anihilació d'un electró i un positró. | |
| Classificació | bosó gauge, partícula sense massa, bosó, Partícula mediadora i partícula elemental  |
|---|---|
| Composició | Partícula elemental |
| Estadística | Bosònica |
| Grup | Bosó de Gauge |
| Interaccions | Forta |
| Símbol | g |
| Antipartícula | gluó |
| Teorització | Murray Gell-Mann (1962)[1] |
| Descoberta | e+e− → Y(9.46) → 3g: 1978 al DORIS (DESY)[2] i |
| Tipus | 8 |
| Massa | 0 MeV/c2 (Valor teòric)[4] < 0,0002 eV/c2 (Límit experimental)[5] |
| Desintegració en | cap valor |
| Càrrega elèctrica | 0 e[4] |
| Càrrega de color | octet (8 tipus linealment independents) |
| Espín | 1 |
| Paritat | −1 |
| Supercompanya | Gluí |
| Número de partícula de Monte Carlo | 21 |
Propietats generalsModifica
El gluó és un bosó vectorial com el fotó, té spin 1. Normalment un bosó vectorial té tres estats de spin, però per invariància de gauge un gluó només en té dos. La seva paritat intrínseca és negativa i l'isospin és zero. La teoria quàntica de camps requereix que invariàncies gauge no trencades tinguin bosons gauge de massa zero (experimentalment es limita la seva massa a uns quants MeV).
Evidència experimental del gluóModifica
La primera prova experimental dels gluons es va trobar el 1979 en els anomenats events amb tres jets. Es van poder observar a l'accelerador de partícules PETRA, DESY, situat a la ciutat d'Hamburg.
Confinament de colorModifica
Article principal: Confinament de color.
El confinament és el procés que fa que no puguem trobar partícules amb color. Partícules com els quarks formen doncs agrupacions de dos o tres quarks, forçades per la interacció forta (actualment s'ha descobert el pentaquark). D'aquesta manera observem partícules amb un color neutral, com per exemple protons, neutrons o pions, pertanyents a les famílies dels mesons i dels hadrons.
Ens els acceleradors de partícules, on intervenen grans energies, els quarks poden intervir en una col·lisió. Quan això pasa i un quark se separa de la resta de la partícula original, la força que intenta retenir el quark, de la qual els gluons en són responsables, és constant. En aquest cas, l'energia augmenta linealment amb la distància i pot ser que sigui energèticament favorable crear un parell de quark/anti-quark (creant un parell es conserva el nombre bariònic i el color). Un cop creat el parell i donat que s'ha fet servir ja part de l'energia disponible, és possible que els quarks es combinin per formar un nou mesó o hadró. En el cas que l'energia disponible encara sigui prou gran aquest procés pot continuar. Aquest procés s'anomena hadronització o fragmentació. Aquest efecte limita la distància d'acció de la interacció forta a uns 10-15 metres. D'aquesta manera, d'un quark extret d'una col·lisió, es pot crear un flux de partícules que s'anomenen jets.
El fet que els gluons interaccionin amb si mateixos fa els càlculs més difícils i per això es fan servir models aproximats. Un dels models amb més èxit és el model de Lund (en anglès Lund string model).
ReferènciesModifica
- ↑ M. Gell-Mann «Symmetries of Baryons and Mesons». Physical Review, 125, 3, 1962, pàg. 1067–1084. Bibcode: 1962PhRv..125.1067G. DOI: 10.1103/PhysRev.125.1067.
- ↑ B.R. Stella and H.-J. Meyer «Y(9.46 GeV) and the gluon discovery (a critical recollection of PLUTO results)». European Physical Journal H, 36, 2, 2011, pàg. 203–243. arXiv: 1008.1869v3. Bibcode: 2011EPJH...36..203S. DOI: 10.1140/epjh/e2011-10029-3.
- ↑ P. Söding «On the discovery of the gluon». European Physical Journal H, 35, 1, 2010, pàg. 3–28. Bibcode: 2010EPJH...35....3S. DOI: 10.1140/epjh/e2010-00002-5.
- ↑ 4,0 4,1 W.-M. Yao et al. «Review of Particle Physics». Journal of Physics G, 33, 2006, pàg. 1. arXiv: astro-ph/0601168. Bibcode: 2006JPhG...33....1Y. DOI: 10.1088/0954-3899/33/1/001.
- ↑ F. Yndurain «Limits on the mass of the gluon». Physics Letters B, 345, 4, 1995, pàg. 524. Bibcode: 1995PhLB..345..524Y. DOI: 10.1016/0370-2693(94)01677-5.
- (anglès) Glossari del DESY
- (anglès) Why are there eight gluons and not nine?