Gluó

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Gluó
Diagrama de Feynmann de la radiació del gluó
En els diagrames de Feynman, els gluons emesos són representats com a espirals. Aquest diagram representa l'anihilació d'un electró i un positró.
Composició Partícula elemental
Estadística Bosònica
Grup Bosó de Gauge
Interaccions Forta
Símbol g
Teorització Murray Gell-Mann (1962)[1]
Descoberta

e+e → Y(9.46) → 3g: 1978 al DORIS (DESY)[2]
i

e+e → qqg: 1979 at PETRA (DESY) by TASSO, MARK-J, JADE[3]
Tipus 8
Massa MeV/c2 (Valor teòric)[4]
< 0,0002 eV/c2 (Límit experimental)[5]
Càrrega elèctrica e[4]
Càrrega de color octet (8 tipus linealment independents)
Espín 1
Supercompanya Gluí

En física de partícules, i segons la cromodinàmica quàntica, s'anomena gluó al bosó gauge mediador 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 dóna 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.

Propietats generals[modifica | modifica el codi]

El gluó és un bosó vectorial com el fotó, té spin 1. Normalment un bosó vectorial té tres estats de spin, però per invariància 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 invariancies gauge no trencades tinguin bosons gauge de massa zero (experimentalment es limita la seva massa a uns quants MeV).

Evidència experimental del gluó[modifica | modifica el codi]

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[modifica | modifica el codi]

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'especula amb l'existència dels anomenats pentaquarks, però encara no és segura la seva existència). D'aquesta manera observem partícules amb un color neutral, com per exemple protons, neutrons o pions, pertanyents a les families 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 nonbre 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).

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. 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.
  2. 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.
  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. 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.
  5. 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.