Cos'è un Gluon?
I gluoni sono particelle mediatrici di forza che esistono in ogni nucleo atomico, tenendole insieme. Mediano la forte forza nucleare, che è la più forte delle quattro forze della natura, 137 volte più forte dell'elettromagnetismo e circa 1,6 x 10 39 volte più forte della gravità, la forza più debole. Il suo limite è che opera solo su distanze estremamente ridotte, la scala del nucleo atomico. A distanze più lunghe di un femtometro (larghezza di un nucleo atomico di medie dimensioni) la forza forte inizia a svanire.
La forza forte tiene insieme tutta la materia conosciuta nell'universo tranne la materia oscura, di cui non sappiamo praticamente nulla. Quindi il nucleo atomico è costituito da una combinazione di nucleoni (protoni e neutroni) e gluoni.
Come un fotone (luce), un gluone non ha massa. Rappresenta solo un pacchetto di forza. A differenza dei fotoni, tuttavia, i gluoni hanno il loro "colore" - il nome per la carica nella forza forte - il che significa che interagiscono con se stessi, rendendo la cromodinamica quantistica (forza forte) più complicata matematicamente dell'elettrodinamica quantistica (elettromagnetismo). I fisici sospettano che una "palla di colla", un'aggregazione di soli gluoni senza nucleoni, potrebbe essere possibile, ma nessuno è stato ancora osservato.
Il gluone fu scoperto per la prima volta nel 1979 durante l'esperimento TASSO al Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) in Germania. Nelle tipiche collisioni tra elettroni e positroni (antielettroni) in particolare acceleratori, vengono creati un quark e un antiquark, che emettono due distinti getti di particelle che possono essere osservati nella camera delle nuvole. Ma a energia sufficientemente elevata, appare un terzo getto, che rappresenta i gluoni che fuoriescono dal nucleo. Ciò ha fornito prove sperimentali dell'esistenza di gluoni, la cui esistenza era stata sospettata per un po '.
Esistono in totale otto diversi tipi di gluoni e tre diversi tipi di "colore" (carica di forza forte). I gluoni sono responsabili di un fenomeno insolito chiamato "confinamento". Non è mai possibile separare due particelle colorate. A differenza dell'elettromagnetismo, in cui la carica tra due oggetti diminuisce man mano che si separano, la forza forte rimane costante ed estremamente potente. Solo negli ambienti più surriscaldati e densi (forse al centro delle stelle di neutroni più massicce e negli acceleratori di particelle) i gluoni e i nucleoni di diversi nuclei atomici si intersecano e diventano quello che viene chiamato plasma di quark, una zuppa di gluoni che galleggia liberamente e nucleoni.