Glúon

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Glúons (português brasileiro) ou gluões (português europeu) são partículas elementares que agem como partículas de troca (ou bósons de calibre) para a força forte entre quarks, análoga à troca de fótons na força eletromagnética entre duas partículas carregadas. [1]

Em termos técnicos, os glúons são bósons vetoriais que mediam as forças fortes de quarks na cromodinâmica quântica (QCD). Os próprios glúons levam a carga de cor da interação forte. Isso é diferente do fóton, que medeia a interação eletromagnética, mas não tem uma carga elétrica. Glúons, portanto, participam da força forte, além de mediá-la, tornando a QCD significativamente mais difícil de se analisar do que a QED (eletrodinâmica quântica).

Propriedades[editar | editar código-fonte]

O glúon é um bóson vetorial; como o fóton, que tem um spin de 1. Enquanto enormes párticulas de spin-1 possuem três estados de polarização, bósons sem massa, como o glúon têm apenas dois estados de polarização, por causa que a invariância de Gauge requer que a polarização seja transversal. Na teoria quântica de campos, a invariância de Gauge violada exige que os bósons tenha massa zero (experimento limita a massa de repouso do glúon para menos de um meV/c²). O glúon tem paridade intrínseca negativa.[2]

Comportamento dos Glúons[editar | editar código-fonte]

Ao contrário do único fóton da QED ou dos três bósons W e Z da interação fraca, existem oito tipos independentes de glúons na QCD.

Isso pode ser difícil de compreender intuitivamente. Quarks realizam três tipos de carga de cor; antiquarks realizam três tipos de anticor. Glúons podem ser pensados como a realização da cor e da anticor, mas para entender corretamente como eles são combinados, é necessário considerar a matemática de carga de cor com mais detalhes.

Cor de carga e superposição[editar | editar código-fonte]

Na mecânica quântica, os estados das partículas podem ser explicados de acordo com a sobreposição quântica; isto é, elas podem estar em um "estado combinado", com uma probabilidade, se alguma quantidade específica é medida, de dar vários resultados diferentes. Uma ilustração matemática relevante no caso em questão seria um glúon com um estado de cor descrito por:

(r\bar{b}+b\bar{r})/\sqrt{2}

Isso é lido como "vermelho-antiazul mais azul-antivermelho". (O factor da raiz quadrada de dois é necessário para a normalização, um detalhe que não é crucial para compreender nesta discussão.) Se fosse de alguma forma capaz de fazer uma medição direta da cor de um glúon neste estado, haveria 50% de chance de ele ter carga de cor vermelho-antiazul e uma chance de 50% de carga de cor azul-antivermelho.

Referências

  1. C.R. Nave A cor da força Georgia State University. Department of Physics. Visitado em 13/11/2014
  2. F. Yndurain (1995). "Limits on the mass of the gluon". Physics Letters B 345 (4): 524.Bibcode: 1995PhLB..345..524Y.Doi: 10.1016/0370-2693(94)01677-5..
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