Što je Gluon?

Gluoni su čestice koje posreduju silom koje postoje u svakoj atomskoj jezgri i drže je zajedno. Oni posreduju u snažnoj nuklearnoj sili, koja je najjača od četiri prirodne sile, 137 puta jača od elektromagnetizma i oko 1.6 x 1039 puta jača od gravitacije, najslabije sile. Njegovo je ograničenje to što djeluje samo na iznimno malim udaljenostima, mjerilima atomske jezgre. Na udaljenostima većim od jednog femtometra (širina atomske jezgre srednje veličine) jaka sila počinje blijedjeti.

Jaka sila drži na okupu svu poznatu materiju u svemiru osim tamne tvari o kojoj ne znamo praktički ništa. Dakle, atomska jezgra se sastoji od kombinacije nukleona (protona i neutrona) i gluona.

Kao i foton (svjetlost), gluon nema masu. To samo predstavlja paket sile. Međutim, za razliku od fotona, gluoni imaju svoju “boju” – naziv za naboj u jakoj sili – što znači da su u interakciji sami sa sobom, čineći kvantnu kromodinamiku (jaka sila) matematički složenijom od kvantne elektrodinamike (elektromagnetizma). Fizičari sumnjaju da bi “glueball”, agregacija samo gluona bez nukleona, mogla biti moguća, ali nitko još nije uočen.

Gluon je prvi put otkriven 1979. u TASSO eksperimentu u Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) u Njemačkoj. U tipičnim sudarima između elektrona i pozitrona (anti-elektrona) u pojedinim akceleratorima, stvaraju se kvark i i antikvark koji odašilju dva različita mlaza čestica koji se mogu promatrati u komori oblaka. Ali pri dovoljno visokoj energiji pojavljuje se treći mlaz – koji predstavlja gluone koji bježe iz jezgre. To je pružilo eksperimentalni dokaz za postojanje gluona, za čije se postojanje neko vrijeme sumnjalo.

Ukupno postoji osam različitih vrsta gluona i tri različite vrste “boja” (snažni naboj). Gluoni su odgovorni za neobičnu pojavu zvanu “zatvaranje”. Dvije čestice nabijene bojom nikada se ne mogu odvojiti jedna od druge. Za razliku od elektromagnetizma, gdje se naboj između dvaju objekata smanjuje kako se udaljavaju jedan od drugoga, jaka sila ostaje konstantna i iznimno moćna. Samo u najpregrijanijim i najgušćim okruženjima (moguće u središtu najmasivnijih neutronskih zvijezda i u akceleratorima čestica) se gluoni i nukleoni iz različitih atomskih jezgri međusobno prepliću i postaju ono što se naziva kvark plazma, slobodno plutajuća juha gluona. i nukleoni.