Vad är en Gluon?
Gluoner är kraftmedierande partiklar som finns i varje atomkärna och håller den ihop. De förmedlar den starka kärnkraften, som är den starkaste av naturens fyra krafter, 137 gånger starkare än elektromagnetism och cirka 1,6 x 10 39 gånger starkare än gravitationen, den svagaste kraften. Dess begränsning är att den bara arbetar på extremt små avstånd, atomkärnans skala. På avstånd längre än en femtometer (bredd av en medelstor atomkärna) börjar den starka kraften blekna.
Den starka kraften förenar all känd materia i universum förutom mörk materia, som vi praktiskt taget vet ingenting om. Så atomkärnan består av en kombination av nukleoner (protoner och neutroner) och gluoner.
Som en foton (ljus) har en gluon ingen massa. Det representerar bara ett paket med kraft. Till skillnad från fotoner har gluoner emellertid sin egen "färg" - namnet på laddningen i den starka kraften - vilket innebär att de interagerar med sig själva, vilket gör kvantkromodynamik (stark kraft) mer komplicerad matematiskt än kvantelektrodynamik (elektromagnetism). Fysiker misstänker att en "glueball", en sammanställning av bara gluoner utan nukleoner, kan vara möjlig, men ingen har ännu observerats.
Gluonen upptäcktes först 1979 vid TASSO-experimentet på Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) i Tyskland. I typiska kollisioner mellan elektroner och positroner (antielektroner), i synnerhet acceleratorer, skapas en kvark och en antikvark, som skickar ut två distinkta partikelstrålar som kan observeras i molnkammaren. Men vid tillräckligt hög energi visas en tredje stråle - som representerar gluoner som slipper ut från kärnan. Detta gav experimentellt bevis för existensen av gluoner, vars existens hade varit misstänkt under ett tag.
Det finns åtta olika typer av gluoner totalt och tre olika typer av "färg" (stark kraftladdning). Gluoner är ansvariga för ett ovanligt fenomen som kallas "inneslutning". Inga två färgladdade partiklar kan någonsin separeras från varandra. Till skillnad från i elektromagnetism, där laddningen mellan två föremål minskar när de rör sig från varandra, förblir den starka kraften konstant och extremt kraftfull. Endast i de mest överhettade och täta miljöerna (möjligen i mitten av de mest massiva neutronstjärnorna och i partikelacceleratorer) smälter gluoner och nukleoner från olika atomkärnor samman och blir det som kallas en kvarkplasma, en fritt flytande soppa av gluoner och nukleoner.