|
'''Глюо́н''' (от {{lang-en|gluon}}, от {{lang-en2|glue}} — клей) — [[элементарная частица|элементарная безмассовая частица]], переносчик [[Сильное взаимодействие|сильного взаимодействия]]<ref name="Physics_encyclopedia_1988" />.
Говоря техническим языком, глюоны — это [[Векторное поле|векторные]] [[Калибровочный бозон|калибровочные бозоны]], непосредственно отвечающие за [[Сильное взаимодействие|сильное]] [[Цвет (квантовая хромодинамика)|цветовое]] взаимодействие между [[кварк]]ами в [[квантовая хромодинамика|квантовой хромодинамике]] (КХД)<ref name="Physics_encyclopedia_1988">{{статья|заглавие=Глюоны|ссылка=http://femto.com.ua/articles/part_1/0817.html|издание=[[Физическая энциклопедия]] | год = 1988 | ответственный = Гл. ред. А. М. Прохоров | место = М. | издательство = Советская энциклопедия | автор = А. В. Ефремов }}</ref>. В отличие от [[фотон]]ов в [[квантовая электродинамика|квантовой электродинамике]] (КЭД), которые электрически нейтральны и не взаимодействуют<ref>в первом порядке теории возмущений.</ref> друг с другом, глюоны сами несут цветовой заряд и, таким образом, участвуют в сильных взаимодействиях, а не только переносят их. Это делает КХД значительно более сложной для понимания, чем КЭД.
{{Таблица элементарных частиц|470}}
== Свойства ==
Глюон — это [[квант]] векторного (то есть обладающего единичным [[спин]]ом и отрицательной внутренней [[чётность (физика)|чётностью]]) поля в [[Квантовая хромодинамика|КХД]]. Он не имеет [[Масса|массы]]. В [[Квантовая теория поля|квантовой теории поля]] ненарушенная [[калибровочная инвариантность]] требует, чтобы калибровочный бозон был безмассовым<ref name="pdg"/> (эксперимент ограничивает массу глюона сверху значением не более нескольких [[МэВ]]<ref name=fynd/>). Все эти свойства (а также нулевой [[электрический заряд]]) сближают его с фотоном.
В то время как массивные векторные частицы имеют три состояния поляризации, безмассовые векторные калибровочные бозоны, такие, как глюон и фотон, имеют только две возможных поляризации из-за того, что калибровочная инвариантность требует поперечной поляризации.
В отличие от единственного фотона в КЭД или трёх [[W- и Z-бозоны|{{math|''W''}}- и {{math|''Z''}}-бозонов]], переносящих [[слабое взаимодействие]], в КХД существует 8 независимых типов глюонов.
Кварки могут нести три типа цветового заряда; антикварки — три типа антицветового. Глюоны могут быть осмыслены как носители одновременно цвета и антицвета, либо как объяснение изменения цвета кварка во время взаимодействий. Исходя из того, что глюоны несут ненулевой цветовой заряд, можно подумать, что существует только шесть глюонов. Но на самом деле их восемь, так как говоря техническим языком, КХД — это калибровочная теория с [[Специальная унитарная группа|{{math|''SU''(3)}}]]-симметрией. Кварки представлены как [[Спинор|поля спиноров]] в {{math|''N<sub>f</sub>''}} [[Аромат (физика)|ароматах]], каждый в фундаментальном [[Представление группы|представлении]] (триплет, обозначается '''3''') цветовой калибровочной группы, {{math|''SU''(3)}}. Глюоны являются векторными полями в [[Присоединённое представление группы Ли|присоединённом представлении]] (октеты, обозначаются '''8''') цветовой {{math|''SU''(3)}}-группы. Вообще говоря, для [[Группы Ли|калибровочной группы]] число переносчиков взаимодействия (таких как фотоны и глюоны) всегда равно размерности присоединённого представления. Для простого случая {{math|''SU''(''N'')}} размерность этого представления равна {{math|''N''<sup>2</sup> − 1}}.
В терминах теории групп утверждение, что синглетные по цвету глюоны отсутствуют, является просто заявлением, что квантовая хромодинамика имеет симметрию {{math|''SU''(3)}}, а не {{math|''U''(3)}}. Априорных причин для предпочтения той или другой группы нет, но эксперимент согласуется лишь с {{math|''SU''(3)}}.
|
