Brontekst bekijken van Gluon

[[Bestand:Feynman Diagram Y-3g.svg|thumb|Een [[elektron]] en een [[positron]] botsen en vormen drie gluonen.]]
Een '''gluon''' is een [[elementair deeltje]] dat verantwoordelijk is voor het overbrengen van de [[sterke kernkracht]]. Het woord komt van het Engelse woord ''glue'', dat [[lijm]] betekent. Zonder de sterke kernkracht zouden de positief geladen [[proton (deeltje)|protonen]] in de [[atoomkern]] door hun onderlinge elektrische afstoting uit elkaar vliegen.

Gluonen zijn [[Boson (deeltje)|boson]]en. Zij binden de [[quark]]s samen zodat ze [[proton (deeltje)|protonen]], [[neutron]]en en andere [[hadron]]en vormen. De elektrische lading van de gluonen is gelijk aan nul, hun [[Spin (elementair deeltje)|spin]] is gelijk aan 1. Men neemt algemeen aan dat gluonen geen [[massa (natuurkunde)|massa]] hebben, hoewel een kleine massa van enkele [[meV]]<math>/c^2</math> niet uitgesloten kan worden. Er zijn acht verschillende soorten gluonen.

De [[kwantumchromodynamica]] (QCD), de anno 2018 algemeen geaccepteerde theorie voor de beschrijving van de sterke kernkracht, beschrijft dat gluonen worden uitgewisseld als deeltjes met een [[kleurlading]] een interactie met elkaar hebben. Als twee quarks een gluon uitwisselen, zal hun kleurlading daardoor veranderen. Het gluon draagt een anti-kleurlading om te compenseren voor het veranderen van de kleurlading van beide betrokken quarks. Omdat gluonen zelf een kleurlading hebben, kunnen zij ook met andere gluonen uitwisseling vertonen. Dit maakt de wiskundige analyse van de sterke kernkracht erg ingewikkeld en moeilijk.

De eerste experimentele bewijzen van het bestaan van gluonen werden gevonden in de jaren 1980 in het [[PETRA]]-apparaat in het Duitse onderzoekscentrum [[DESY]] in [[Hamburg]].

== Waarom zijn er slechts 8 gluonen? ==
Gezien vanuit het standpunt van een leek, zijn er in theorie negen kleurcombinaties; een voor elke combinatie van kleur (rood, groen en blauw) en anti-kleur:
{|class=wikitable
!||style="background-color:cyan"|<math>\bar{r}</math>
!  style="background-color:magenta"|<math>\bar{g}</math>
!  style="background-color:yellow"|<math>\bar{b}</math>
|-
!style="background-color:red"|<math>r</math>
|{{Celgradient|45deg,red,cyan 80%}}|<math>r\bar{r}</math>
|{{Celgradient|45deg,red,magenta 80%}}| <math>r\bar{g}</math>
|{{Celgradient|45deg,red,yellow 80%}}| <math>r\bar{b}</math>
|-
!style="background-color:green"|<math>g</math>
|{{Celgradient|45deg,green,cyan 80%}}|<math>g\bar{r}</math>
|{{Celgradient|45deg,green,magenta 80%}}| <math>g\bar{g}</math>
|{{Celgradient|45deg,green,yellow 80%}}| <math>g\bar{b}</math>
|-
!style="background-color:blue"|<math>b</math>
|{{Celgradient|45deg,blue,cyan 80%}}| <math>b\bar{r}</math>
|{{Celgradient|45deg,blue,magenta 80%}}| <math>b\bar{g}</math>
|{{Celgradient|45deg,blue,yellow 80%}}| <math>b\bar{b}</math>
|}

In wiskundige termen bestaat er echter een oneindig aantal gluonen, waarbij elk gluon kan worden beschreven als een genormaliseerde lineaire superpositie van het aantal dat hierboven is opgesomd. Een willekeurig voorbeeld is:

:<math>(r\bar{r} - g\bar{g})/\sqrt{2}</math>

Experimenten tonen echter aan dat kleurloze [[baryon]]en geen interactie via de sterke kernkracht met elkaar hebben, zodat de volgende eigenschap juist moet zijn:

:<math>\;r\bar{r} + g\bar{g} + b\bar{b} = 0</math>

Als deze uitdrukking niet juist zou zijn, zouden baryonen wel in staat moeten zijn deze gluonen uit te zenden.

Er bestaan geen andere lineair onafhankelijke relaties tussen gluonen. Dit toont aan dat er slechts acht [[lineair onafhankelijk]]e gluonen bestaan. Deze uitdrukking wordt meestal vereenvoudigd tot "er zijn slechts 8 gluonen".

{{Navigatie fysische deeltjes}}

[[Categorie:Kernfysica]]
[[Categorie:Deeltje]]