gluonilor

Gluonii sunt particule fundamentale care transmit interacțiunea tare dintre quarci în cadrul cromodinamamicii cuantice (QCD). Sunt bosoni vectoriali de spin 1, fără masă în cadrul teoriei perturbative, și poartă sarcină de culoare. În QCD există opt tipuri de gluoni, corespunzând celor opt generatori ai grupului SU(3) de culoare. Datorită naturii non-Abeliene a SU(3), gluonii se pot auto-interacționa, ceea ce le conferă o dinamică complexă și contribuie la confinare.

Rolul lor este de a media interacțiunea tare dintre quarci, în hadroni precum protonii și neutronii, precum și între gluoni în sisteme cu densitate mare de culoare. Deoarece fiecare gluon poartă culoare, nu pot exista liber în spațiu; gluonii sunt confinați în hadroni sau în stări de plasmă de culoare în medii extreme.

Proba experimentală a gluonilor s-a bazat pe evenimente cu trei jeturi în collizunile e+e−, observate în anii 1979–1980 la DESY PETRA, interpretate ca emisii de gluoni. De atunci, dovezile au fost consolidate prin studii în fizica hadronică, coliziuni hadron–hadron și simulări în QCD pe rețele.

În QCD, cuplarea de culoare αs variază cu energia, demonstrând libertatea asimptotică: interacțiunea este mai slabă la energii înalte și mai puternică la energii joase. Confinarea explică de ce gluonii și quarcii nu apar în stare liberă. În teoriile moderne se studiază posibilitatea existenței gluonilor puri, numiți glueballs, deocamdată neconfirmate experimental.