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Concept
Gluon
Résumé
En physique, les gluons sont les bosons de jauge responsables de l'interaction forte. Les gluons confinent les quarks ensemble en les liant très fortement. Ils permettent ainsi l'existence des protons et des neutrons, ainsi que des autres hadrons, et donc de l'univers que nous connaissons.
Le substantif masculin « gluon » (prononcé en français standard) est un emprunt à l'anglais en, substantif dérivé de en (« colle ») avec le suffixe en (« -on »). En physique des particules, l'anglais en est attesté dès : sa première
occurrence connue se trouve dans un article du physicien théoricien américain Murray Gell-Mann (-).
La charge électrique des gluons est nulle, la valeur de leur spin est 1 et chaque gluon porte une charge de couleur (rouge, vert ou bleu, comme les quarks), ainsi qu'une anti-charge de couleur (comme les anti-quarks). Il y a 8 différentes sortes de gluons, en fonction de leur charge et de leur anti-charge de couleur.
Dans la théorie de la chromodynamique quantique (en anglais : quantum chromodynamics, ou QCD) utilisée aujourd'hui pour décrire l'interaction forte, les gluons sont échangés lorsque des particules possédant une charge de couleur interagissent. Lorsque deux quarks échangent un gluon, leur charge de couleur change ; le gluon se chargeant d'une anti-couleur compensant la perte du quark, de même que la nouvelle charge de couleur du quark. Étant donné que les gluons portent eux-mêmes une charge (et une anti-charge) de couleur, ils peuvent aussi interagir avec d'autres gluons, ce qui rend l'analyse mathématique de l'interaction forte très compliquée.
Dans la théorie des champs quantiques, la valeur théorique de la masse d’un gluon est nulle. Cependant une masse aussi grande que quelques meV/ n’est pas à écarter.
A priori il pourrait y avoir neuf types de gluons, un pour chaque combinaison de charge et d'anti-charge de couleur (rouge, vert, bleu, et anti-rouge, anti-vert, anti-bleu), ce qui donnerait les gluons suivants :
En fait, du point de vue mathématique, il existe un nombre illimité de types de gluons, chacun pouvant être en fait représenté par une combinaison linéaire des neuf états fondamentaux (aussi appelés états propres) listés ci-dessus.
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