Gluon
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Gluon Gluon (g) Clasificaci€n
Part€cula elemental
Familia
Bos•n
Grupo
Bos•n de gauge
Interacci€n
Interacci•n nuclear fuerte
S•mbolo(s)
g
Antipart•cula
Ella misma
Teorizada
Murray Gell-Mann (1962)
Descubierta
TASSO collaboration at DESY (1979)
Tipos
8
Masa
2
0 MeV/c (valor te•rico) 2
< 20 MeV/c (l€mite experimental)
Vida media
Estable
Carga el‚ctrica
[] 0e
Carga de color octeto (8 tipos) Esp•n
El gluon o glu€n (de la voz inglesa glue 'pegamento', derivada a su vez del lat€n gl€ten a trav‚s del franc‚s gluer 'pegar') es el bos•n portador de la interacci•n nuclear fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales. No posee masa ni carga el‚ctrica, pero s€ carga de color, por lo que ademƒs de transmitir la interacci•n fuerte tambi‚n la sufre. La teor€a que postula la existencia de los gluones y describe su dinƒmica se llama cromodinƒmica cuƒntica. El nombre hace alusi•n a "pegamento" ( glue), estas part€culas son las que "unen" los quarks dentro de los nucleones.
Propiedades Al igual que el fot•n, el gluon es un bos•n sin masa, con esp€n 1. Como los quarks, los gluones tienen carga de color, que depende del cambio de color de los quarks.
Nombre y carga el‚ctrica de los componentes de la materia.
Los quarks cambian de color cuando se intercambian gluones, de tal forma que la carga de color total del sistema formado por el quark y el gluon, antes y despu‚s de la emisi•n o absorci•n es la misma. Por ejemplo, si un quark rojo se vuelve azul al emitir un gluon, entonces es porque emite un gluon rojo-antiazul (la parte roja del gluon es el rojo que pierde el quark, y el antiazul es para anular el azul que el quark gana). El sistema tiene carga de color neta roja.
Gluon
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Existen asimismo 8 tipos de gluones, siendo cada uno de ellos una combinaci•n color-anticolor. Los quarks y los gluones forman part€culas compuestas con carga de color total neutra (se suele decir que las part€culas compuestas son blancas).
La masa de los hadrones Los gluones forman tambi‚n parte de los hadrones, y la energ€a del campo de color que crean es la responsable de la mayor€a de la masa del mismo
. En el caso del prot•n se puede ver que:
Por lo que gran parte de la masa del prot•n es atribuible a la energ€a del campo de color.
Comportamiento de los gluones Confinamiento de los quarks Al sufrir ellos mismos su propia interacci•n, los gluones que unen los quarks crean un campo de Yang-Mills de color que impide que los quarks se separen con una fuerza inmensa, para peque„as distancias parece que el campo decae en intensidad pero para distancias del orden del tama„o de un nucle•n la fuerza es mucho mayor que las fuerzas electrostƒticas de repulsi•n entre protones. La formaci•n de estas ligaduras por parte de los gluones limita el campo de acci•n de esta interacci•n a un orden de 10
-15
metros (mƒs o menos el tama„o de un n…cleo at•mico).
Al contrario que la fuerza el‚ctrica o la gravitatoria, si se intenta separar entre s€ un par de quarks, el campo de color tira de ellos con mucha mƒs fuerza; es como si los quarks estuvieran unidos por un "muelle glu•nico", que intenta volver a su longitud inicial. Debido a esto, los quarks y los gluones son part€culas muy dif€ciles de detectar y s•lo podemos ver las part€culas que ellos forman, los hadrones. Cuando se separan tanto dos quarks unidos mediante este muelle, se acumula tanta energ€a en el sistema que es mƒs fƒcil para el mismo crear nuevos quarks para devolver el campo de color a un estado menos energ‚tico. Esto es resultado de convertir parte de la energ€a del campo de color en nueva materia
.
Interacci€n nuclear fuerte residual A pesar de que los hadrones tienen carga de color neutra, los quarks de distintos hadrones pueden atraerse con mucha fuerza, en el caso de los nucleones incluso mayor que la electromagn‚tica. A esta fuerza de naturaleza fuerte entre distintos hadrones se le llama residual, y es la responsable de que el n…cleo at•mico sea estable a pesar de la gran cantidad de cargas positivas que posee. Esta fuerza residual puede describirse de manera aproximada mediante un campo de Yukawa que representa una interacci•n mediada por piones que son part€culas masivas lo cual explicar€a que la fuerza nuclear decae mucho mƒs rƒpido que la ley de la inversa del cuadrado siendo la intensidad de esta fuerza virtualmente nula fuera del n…cleo at•mico.
Gluon
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Campo glu€nico La descripci•n matemƒtica de la interacci•n de los gluones entre s€ y con los quarks es descrita por la cromodinƒmica cuƒntica. En ese contexto los gluones son descritos como un campo glu•nico que es un campo de Yang-Mills asociado a una simetr€a de gauge del tipo SU(3). El lagrangiano que describe la interacci•n de los gluones entre s€ y con los quarks viene dado por:
Donde la intensidad del campo glu•nico viene dada por el tensor antisim‚trico o 2-forma distribuci•n espacial de los quarks viene dada por el espinor multicomponente
, mientras que la
.
Referencias Enlaces externos † Particle data group (http:/ / pdg.lbl.gov/ ) (en ingl‚s) † La aventura de las part€culas (http:/ / particleadventure.org/ particleadventure/ spanish/ index.html)
Fuentes y contribuyentes del art€culo
Fuentes y contribuyentes del art•culo Gluon Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=70594757 Contribuyentes: Alefisico, Astrowiki, Daniel-bg, Daniloquispe, Davius, Digigalos, Dodo, Dyon, Fremen, Gonis, Gˆtz, Heavy, Julian Mendez, Maveric149, Moriel, Ncc1701zzz, Pleira, Ricardogpn, Sabbut, SpeedyGonzalez, Xenoforme, conversion script, 31 ediciones an•nimas
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