Bola de gluones
Categoría:Wikipedia:Traducciones para mejorar En física de partícules, una bola de gluones és una partícula composta exclusivament de gluonés.[1] Dit estat és possible perque els gluones tenen càrrega de color i experimenten l'interacció nuclear forta. Les boles de gluones són extremadament difícils d'identificar en els acceleradors de partícules, perque es mesclen en estats posadaicos normals.[2]
Els càlculs teòrics mostren que les boles de gluones existixen en rancs energètics accessibles en la tecnologia de colisionadores actuals. La predicció de que les boles de gluones existixen és una de les més importants prediccions del model estàndar de física de partícules[3] que han segut confirmades en el sigle XXI.
En març de 2021 la colaboració TOTEM, en el LHC junt en Fermilab, va anunciar el descobriment d'una bola de gluones.[4][5]
Propietats de les boles de gluones
[editar | editar còdic]En principi, és teòricament possible calcular de manera exacta totes les propietats possibles de les boles de gluones, derivades de les equacions i constants físiques de la cromodinámica quàntica (QCD) sense cap experiment adicional. Per lo tant, les propietats predites d'estes partícules hipotètiques es poden descriure en gran detall usant la només la física del model estàndar que té una acceptació prou àmplia dins de la física teòrica. Pero, el fet de que els càlculs de la cromodinámica quàntica són tan difícils que les solucions a estes equacions són casi sempre aproximacions numèriques (alcançats per vàries metodologia molt diferents) i la considerable incertitut en la medició d'algunes de les constants físiques fonamentals pertinents (en relació en l'interacció electrodébil) pot conduir a una variació en les prediccions teòriques de les propietats de les boles de gluones, com la massa i la proporció del forcall de la decaiguda de les boles de gluones.
Partícules constituents i càrrega de color
[editar | editar còdic]Els estudis teòrics de les boles de gluones s'han enfocat en boles de gluones consistents en dos o tres gluones, en analogia en els mesonés i barionés que tenen dos i tres quarks respectivament. Com en el cas de les posades i els bariones, les boles de gluones poden ser neutrals en càrrega de color (o en isospin=0). El número bariónico de les boles de gluones és zero.
Moment angular total
[editar | editar còdic]Les boles de gluones de dos gluones poden tindre un número quàntic de moment angular total (J) de 0 (sent escalar o pseudoescalarés) o 2 (tensorés). Les boles de gluones de tres gluones poden tindre un número quàntic de moment angular total (J) d'1 (bosones vectorials) o 3. Totes les boles de gluones tenen un número quàntic de moment total angular sancer lo que implica que són bosones més que fermiones.
Les boles de gluones són les úniques partícules predites pel modele estàndar en un número quàntic de moment angular total (J) (algunes voltes cridat espin intrínsec) que pot ser ben 2 o 3 en els seus estats fonamentals, encara que les posades compostes de dos quarks en J=0 i J=1 en masses similars han segut observats i atres posades en estats excitats poden tindre estos valors del seu número quàntic de moment angular total.
Les partícules fonamentals en estats fonamentals de J=0 o J=2 són distinguibles fàcilment de les boles de gluones. Els hipotètics gravitones, a pesar de tindre un número quàntic de moment total angular de J=2, no tindrien massa ni càrrega de color aixina que serien fàcilment distinguibles de les boles de gluones. El bosón de Higgs del model estàndar (que té una massa estimada experimentalment d'entorn a 125-126 GeV/c² , encara que el status d'esta partícula medida com el bosón de Higgs del model estàndar encara no ha segut plenament confirmada) és l'única partícula fonamental en J=0 en el model estàndar i tampoc té càrrega de color aixina que no interacciona en la força nuclear forta. El bosón de Higgs entorn a 25 o 80 voltes més pesat que la massa de les diferents boles de gluones predites pel model estàndar.
Càrrega elèctrica
[editar | editar còdic]Totes les boles de gluones tindrien una càrrega elèctrica, Q(i), de zero, ya que els gluones en sí mateixos no tenen cap càrrega elèctrica.
Massa i paritat
[editar | editar còdic]La cromodinámica quàntica prediu que les boles de gluones són massives, a pesar del fet de que els gluones en sí mateixos tenen massa zero en repòs en el model estàndar. Les boles de gluones en les quatre possibles combinacions de números quàntics P (paritat) i C (c-paritat) s'han considerat per a cada possible moment angular total, produint a lo manco quinze estats possibles de boles de gluones, incloent estats excitats de boles de gluones que compartixen els mateixos números quàntics, pero tenen diferents masses en els estats més llaugers tenint masses tan baixes com 1.4 GeV/c² (per a una bola de gluones en els números quàntics J=0, P=+, C=+), i els estats més pesats tenint unes masses tan grans com casi 5 GeV/c² (per a una bola de gluones en els números quàntics J=0, P=+, C=-).[6]
Estes masses són del mateix orde de magnitut que les masses experimentalment observades dels posades i bariones, aixina com de les masses dels leptones tau, quark encantat, quark fondo, alguns isòtops d'hidrogen i alguns isòtops d'heli.
Estabilitat i canals de desintegració
[editar | editar còdic]De la mateixa manera que totes les posades i bariones del model estàndar, en l'excepció dels protones, són inestables, totes les boles de gluones predites pel model estàndar són inestables, en varis càlculs cromodinámicos predient que la desintegració total (que està relacionada funcionalment en la seua vida mija) per varis estats de les boles de gluones.
Els càlculs de la QCD també fan prediccions atenent als patrons de desintegració esperats per a les boles de gluones.[7][8] Per eixemple, les boles de gluones no tindrien radiació (?) o dos fotons de desintegració, pero tindrien desintegracions en parells de pionés, parells de kaones o parells de posades eta.[7]
Impacte pràctic sobre la física macroscòpica de baixa energia
[editar | editar còdic]Degut a que les boles de gluones del model estàndar són tan efímeres (desintegrant-se casi de colp i repent en productes de desintegració més estables) i només es generen en física d'altes energies, les boles de gluones només sorgixen de manera sintètica en les condicions naturals que es troben en la Terra que els humans poden observar fàcilment. Són científicament notables sobretot perque han segut una predicció comprobable del model estàndar, i no a causa de l'impacte fenomenológico sobre els processos macroscòpics, o la seua aplicacions en ingenieria.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ * Frank Close and Phillip R. Page, "Glueballs", Scientific American, vol. 279 no. 5 (November 1998) pp. 80–85
- ↑ Glueball on arxiv.org
- ↑ Y.K. Hsiao, C.Q. Geng, "Identifying Glueball at 3.02 GeV in Baryonic B Decays" (Version 2: October 9, 2013) http://arxiv.org/abs/1302.3331
- ↑ «Odderon Exchange from Elastic Scattering Differences between pp and poverline{p} Data at 1.96 TeV and from pp Forward Scattering Measurements».
- ↑ «Odderon discovered».
- ↑ Wolfgang Ochs, "The Status of Glueballs" J.Phys.G: Nuclear and Particle Physics 40, 6 (2013) DOI: 10.1088/0954-3899/40/4/043001 http://arxiv.org/pdf/1301.5183v3.pdf
- ↑ 7,0 7,1 Walter Taki, "Search for Glueballs" (1996) http://www.slac.stanford.edu/cgi-wrap/getdoc/ssi96-006.pdf
- ↑ See, i.g., Walaa I. Eshraim, Stanislaus Janowski, "Branching ràtios of the pseudoscalar glueball with a mass of 2.6 GeV", prepared for Proceedings of Confinement X - Conference on Quark Confinement and the Hadron Spectrum (Munich/Germany, 8-12 October 2012) (pre-print published January 15, 2013) http://arxiv.org/abs/1301.3345
- Este artícul conté una traducció derivada de «Bola de gluones» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.