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].

Symbol gluonu (tzw. sprężynka) stosowany jako oznaczenie gluonu na diagramach Feynmana

Pętla gluonowa

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