Gluon

Gluon (z ang. glue, klej) – bezmasowa cząstka elementarna pośrednicząca w oddziaływaniach silnych (bozon pośredniczący)^[1], polegających na wymianie gluonów między kwarkami lub między innymi gluonami. Gluon przenosi ładunek kolorowy i nie ma ładunku elektrycznego (jest obojętny elektrycznie). Gluony są kwantami pola Yanga-Millsa. Teorią opisującą oddziaływania gluonów i kwarków jest chromodynamika kwantowa^[2].

Wymieniane między kwarkami gluony tworzą pole sił kolorowych. Gluony mają własny ładunek kolorowy, dlatego oprócz przenoszenia oddziaływań pomiędzy kwarkami potrafią oddziaływać same z sobą, co prowadzi na przykład do powstania pętli gluonowych w diagramach Feynmana. Gluony występują w ośmiu stanach kwantowych odpowiadającym różnym kolorom; jednym ze sposobów na ich zapisanie jest:

• ${\displaystyle r{\overline {g}}}$ (gluon czerwono-antyzielony)
• ${\displaystyle g{\overline {b}}}$ (gluon zielono-antyniebieski)
• ${\displaystyle b{\overline {r}}}$ (gluon niebiesko-antyczerwony)
• ${\displaystyle g{\overline {r}}}$ (gluon zielono-antyczerwony)
• ${\displaystyle b{\overline {g}}}$ (gluon niebiesko-antyzielony)
• ${\displaystyle r{\overline {b}}}$ (gluon czerwono-antyniebieski)
• ${\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {2}}}(r{\overline {r}}-b{\overline {b}})}$
• ${\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {6}}}(r{\overline {r}}+b{\overline {b}}-2g{\overline {g}})}$

Gluony jako nośniki oddziaływania silnego, mają ładunki podwójne: jeden kolor i jeden antykolor, jednakże każdy gluon przenosi tylko jeden ładunek kolorowy: albo jeden kolor, albo jeden antykolor. Przykładowo istnieje gluon czerwono-antyniebieski (gluon czerwony/antyniebieski), który przenosi kolor czerwony. Gdy kwark emituje lub pochłania gluon, wtedy kolor kwarka ulega zmianie. Przypuśćmy na przykład, że kwark czerwony zamienia się w kwark niebieski i wysyła gluon czerwono-antyniebieski. Taki gluon jest pochłaniany przez inny kwark niebieski. W wyniku absorpcji gluonu czerwono-antyniebieskiego niebieski kwark zamienia się w kwark czerwony.

• 
  Kwarki mają kolory przenoszone przez gluony. Kwark może występować w trzech odmianach: czerwonej, zielonej i niebieskiej. Antykwarki mają kolory: antyczerwony, antyzielony i antyniebieski. Gluony, jako nośniki oddziaływania silnego, mają ładunki podwójne: jeden kolor i jeden antykolor. Gdy kwark emituje lub pochłania gluon, kolor kwarka musi ulec zmianie, aby zachować ładunek kolorowy. Kwarki znajdujące się we wnętrzu hadronu wysyłają i pochłaniają gluony tak często, że nie można zaobserwować koloru pojedynczego kwarka
• 
  Mezon π⁺ (pion dodatni) złożony jest z jednego kwarka górnego u i jednego antykwarka dolnego d (układ ud), związanych silnym oddziaływaniem przenoszonym przez gluony

Zobacz też

• kula gluonowa
• plazma kwarkowo-gluonowa
• uwięzienie koloru
• chromodynamika kwantowa

Przypisy