غلوون

خصائص الغلوونات

وفي السياق ذاته، من خلال نظرية المجموعات يمكن استخلاص عدد امكانيات التباديل والتوافيق لهذه الألوان والألوان المضادة للغوونات باستخدام الاحصائية التالية:

وفي هذا السياق، الغلوونات ليست لها شحنة وتعتبر في النمودج القياسي بلا كتلة، إلا أن التجارب عليها تشير إلى كتلة في حدود عدة MeV (أي عدة ملايين إلكترون فولط)، فكونهم ذوي كتلة ليس ببعيد، فالبحث مستمر. للغوونات شحنة لونية تتميز بأنها تتكون من «لونا» و «لونا مضادا» سويا. ولهذا يوجد منها عدة غلوونات مختلفة.

إضافةً إلى ذلك، الحالة المنفردة لا تستطيع تغيير لون الكوارك حيث أنها تمثل حالة تناطرية تماما.ويمكن مقارنة تلك الخاصية بحالات العزم المغزلي. كل الغلوونات الموجودة في الطبيعة تحمل محصلة لون (تعادل العزم المغزلي الكلي وهو لا يساوي صفرا.)

• الحالة الفردية Singulett لا لون لها ( والعزم المغزلي الكلي لها يساوي 0)
• حيث:
• r أحمر، و مضاد الأحمر
• b أزرق، و مضاد الأزرق
• g أخضر، و مضاد الأخضر

ومن جهة أخرى، (بمعنى، لكي نكوّن زوجا من الغلونات ولدينا 3 أنواع من الغلونات وثلاثة أنواع من الغلوونات المضادة فتكون النتيجة 8 أنواع من ازواج الغلوونات. وتـُقرأ كالآتي: حاصل تباديل وتوافيق ثلاثي اللون مع ثلاثي مضاد-اللون يعطي النتيجة: 8 حالات (Octet states)، فضلًا عن حالة واحدة منفردة Singulet state [أنظر أسفله].)

عد الغلوونات

وفي هذا السياق، ربما يكون ذلك صعبا في الفهم. الكواركات تحمل ثلاثة أنواع من الشحنات اللونية؛ والكواركات المضادة تحمل ثلاثة ألوان مضادة. ويمكن اعتبار أن الغلوونات تحمل كلا من لون ولون مضاد. هذا يجعل من «الممكن» الحصول على 9 ترافقات للون واللون المضاد للغلوونات. الجدول التالي يعطي تلك الثمانية ترافقات وأسمائهم:

red-antired red-antigreen red-antiblue

green-antired green-antigreen green-antiblue

علاوةً على ذلك، بعكس الفوتون المنفرد طبقا للديناميكا اللونية الكمومية QED أو الثلاثة W و Z bosons الفعالة في التآثر النووي الضعيف فإنه توجد 8 من الغلوونات المستقلة في الميكانيكا

اللونية الكمومية.

وفيما بعد في تجربة«ياد» JADE

وفي هذا الصدد، (في عام 1980 ). أيدت تجربة تاسو بأن العزم المغزلي للغلوون يساوي 1 في سنة 1980.

من جهة ثانية، في عام 1991 أجريت تجربة في مركز أبحاث سيرن، وقد أجريت في «حلقة ليب»؛ وهي حلقة لتخزين الجسيمات لإتاحة اصتدامات الإلكترونات المسرّعة والبوزيترونات المسرّعة،

• المصادر
• اقرأ كذلك
• نظرية النموذج العياري
• تآثر قوي
• بلازما كوارك-غلوونية

في هذا الإطار، وجاءت النتيجة مؤيدة للنتائج السابقة. التجربة كانت حساسة لقياس العزم المغزلي للغلوون.

(أنظر كذلك المرجع ).

blue-antired blue-antigreen blue-antiblue

وفي هذا السياق، تلك هي ليست حالات الألوان «الحقيقية» التي تظهر في الغلوونات ولكنها «حالات فاعلية» effective states. وبغرض فهم كيفية تقارنهم (ترافقهم) فمن الضروري الأخذ في الاعتبار رياضيات الشحنات اللونية بتعمق أكبر.

حالة لونية منفردة

في هذا الإطار، أو بمعنى آخر، إذا كنا نستطيع قياس لون الحالة فإنه توجد عدة احتمالات لأن تكون أحمر-أحمر مضاد أو أزرق-أزرق مضاد أو أخضر-أخضر مضاد.

من جهة ثانية، يقال عادة أن الجسيمات المستقرة المتآثرة (مثل البروتون والنيوترون؛ وهما ينتميان إلى الهادرونات) التي نشاهدها في الطبيعة بأنها لا لون لها، أو بمعنى أصح أنهم في حالة: لون منفرد color singlet state ، التي هي تماثل في حساب الرياضيات «حالة عزم مغزلي منفردة». spin single state.

الحالة اللونية المنفردة هي:

كذلك، تلك الحالات تسمح تآثر مع حالات لونية منفردة أخرى، ولكن ليس مع حالات لونية أخرى، لأن تآثرات الغلوون طويلة المدى لا وجود لها؛ وهذا يوضح أن غلوونات في الحالة المنفردة لا توجد كذلك.

الإلكترون موجود من ضمنها ورمزه e

• اما البروتون فهو مكون من 3 كواركات: u u d
• والنيوترون مكون من 3 كواركات: d d u
• والفوتون رمزه γ

الغلوون أحد أعضاء النموذج العياري للجسيمات

وفي السياق ذاته، رمز الغلوون هو الرمز g في النموذج العياري (أو القياسي) التالي:

مشاهدات التجارب

في هذا الإطار، تظهر الكواركات والغلوونات (الملونة) نفسها بأنها تتفتت إلى كواركات وغلوونات، وهذه تتراكب لتصبح هادرونات في هيئة جسيمات لا لون لها. في سنة 1978 أثناء انعقاد المؤتمر الصيفي لبحوث الجسيمات الأولية

وفي السياق ذاته، , وتناول العلماء نتائج مكشاف بلوتو الموجود في مصادم الإلكترون والبوزيترون في مسرع ديزي بهامبورغ أتى المكشاف بأول ما يشير إلى أن تحلل الهادرونات في الرنين (Υ(9.46 يمكن تفسيره على أنه أحدث ثلاثة نفاثات اصدرت ثلاثة من الغلوونات. وقد سرد المنشور الذي عقب ذلك المؤتمر التحليلات الخاصة بهده التجربة وأيدت التفسير، كما أيدت كذلك أن الغلوون له عزم مغزلي (سبين) 1 . (أنظر الشكل 2 و تجارب بلوتو ).

وفي السياق ذاته، في عام 1979 استطاع العلماء زيادة سرعة تصادم الإلكترون والبوزيترون في تجربة «بترا» بمعجل ديزي، وفي تلك التجربة ظهرت كذلك ثلاثة نافورات فسرت بأنها غلوونات أشعة كبح وظهرت كذلك في تجارب «تاسو» TASSO ، و«مارك-ج» MARK-J وكذلك في «تجارب بلوتو»

ثمانية غلوونات لونية

من جهة ثانية، ونظرا لأنه من الممكن خلط الألوان لتكوين «حالات» للغلوونات فتوجد عدة أمكانيات لتمثيل تلك الحالات، هي تعرف بـ «لون الثمانية حالات» "color octet". وتمثلها القائمة التالية:

في هذا الإطار، إلى جانب الحالة الفردية توجد كذلك 8 حالات لونية للغلوون، وهي تمثل الـ 8 أنواع من الغلوونات.

• كما يمكن وصف تلك الحالات ب مصفوفات غيل-مان.
• وهي حالات مستقلة عن الحالة الفردية. الحالات الثمانية هي
• T32 − 1 أو 23.

من جانب آخر، ولا يمكن إجراء اقتران بينها أو لبعضها لإنتاج حالات أخرى؛ وإنه من المستحيل جمعهم لتكوين r, أو g, أو b فهذا لا يحدث وتلك هي طبيعتهم.

الحجز

من جانب آخر، ومن خصائص الغلوونات أنها تبقى محصورة في داخل جسيمات أكبر وهي الهادرونات. بالتالي لا تشترك الغلوونات مباشرة في التفاعلات النووية التي تحدث بين الهادرونات. القوى بين الهادرونات تتوسط فيها ميزونات. والميزونات تنتمي كذلك للهادرونات.

من جانب آخر، نظرا لأن الغلوونات تحمل شحنة لونية فهم يشتركون في التآثرات القوية (تفاعلات). هذه التآثرات (ترابطات) للغلوون-غلوون يحصر حقل اللون ويجعله في هيئة حلقة وترية (وهي تسمى في الميكانيكا اللونية الكمومية «فيض أنبوبي» Flux tube ، يشتد قوة عند اطالته. وبسبب هده القوة فإن الكواركات محصورة في جسيمات تحويها، وتلك الجسيمات تسمى هادرونات ومن ضمنها البروتون والنيوترون.وهذا يحصر مدى التآثر القوي في حيز ضيق جدا، نحو متر، وهذه حدود نواة الذرة. خارج هذه المسافة تشتد الحلقة الرابطة للكواركين شديدا. وإدا اشتدت أكثر من اللازم بسبب طاقة خارجية منصبة عليها فإن هذه الطاقة الزائدة تتحول إلى زوج كوارك-كوارك مضاد من الفراغ ولا تزداد الحلقة flux tube طولا.