HERAKLES Otomatik Avlı kalıcı sunucu. 19 Haziran'da açılıyor. Atius & Wizard güvencesiyle hemen kayıt ol, ön kayıt ödülleri aktif. HEMEN TIKLA!
Gluonlar (ingilizce glue=tutkal) kuarklar arasındaki güçlü etkileşimi sağlayan temel parçacıklardır. Bu etkileşim fotonların elektromanyetik etkileşmedeki rolüne benzer bir şekilde iki yüklü parçacık arasında momentum değişimini sağladığı düşüncesi ile benzerlik kurularak anlaşılabilir.
Kuarklar baryonları ve mezonları oluşturduğu için, güçlü etkileşim baryonlar ve mezonlar içerisinde ve arasında gözlemlenir. Protonların ve nötronların atom çekirdeğinde bir arada bulunmalarını sağlayan da güçlü etkileşimdir.
Teknik olarak düşünüldüğünde, gluonlar vektör ayar bozonudurlar ve güçlü etkileşimde aracılık ederler. Elektromanyetik etkileşmede fotonun rolünden farklı olarak gluonlar renkyükü de taşırlar ve sadece aracılık etmekle de kalmazlar aynı zamanda güçlü etkileşime de katılırlar. Bu katılım da güçlü etkileşimi düşünerek hesap yapmayı elektromanyetik etkileşimin hesaplarına kıyasla oldukça zor bir hale sokar.
Özellikler
Feynman çizgelerinde gluonlar sarmallarla gösterilir.
Gluon bir vektör bozondur ve foton gibi spini 1'dir. Kütleli spin-1 parçacıkların 3 tane kutuplaşma durumları olmasına karşın, gluon gibi kütlesiz vektör bozonları iki tane kutuplaşma durumuna sahiptir. Bunun sebebi ayar değişmezliğinin enine kutuplaşmayı gerektirmesidir. Bu kural kütlesiz parçacıkların ışık hızında hareket etmesi ile ilgilidir ve ışık hızında hareket eden parçacıklar için kutuplaşma ancak hareket yönüne dik yani enine olabilir. Kuantum alanlar kuramında vektör bozonlarda ayar değişmezliğinin kırılmayışı vektör bozonların kütlesiz olması koşulunu getirir. (Yapılan deneyler gluonun kütlesinin birkaç MeV/c2 den daha az oması gerektiğini gösteriyor.) Uzay koordinatları eksi değerleri ile değiştirildiğinde (parite) gluonların eksi denklik işlemcisi sayısına sahip oldukları ortaya çıkar.
Gluonların Numaralandırılması
Kuantum elektrodinamiğinin tek kuvvet değişim parçacığı fotondan veya zayıf etkileşimin üç vektör bozonu W^{+-} ve Z'dan farklı olarak kuantum renkdinamiğinde 8 bağımsız gluon vardır.
Bu durumun sezgisel olarak kavranması zordur. Kuarklar üç farklı renkyükü taşırlar ve antikuarklar 3 farklı antirenkyükü taşırlar. Kuarkların bu özelliklerinden farklı olarak gluonlar hem renkyükünü hem de antirenkyükünü birlikte taşırlar. Bu birlikte taşıma durumunun daha iyi anlaşılabilmesi için renkyükünün matametiksel analizinin çalışılması gereklidir.
Renkyükü ve süperpozisyon
Kuantum mekaniğinde parçacıkların durumları süperpozisyon ilkesine göre toplanabilir. Süperpozisyon ilkesine göre durumların toplanması parçacığın farklı yerlerde ve enerjilerde olması durumunun olasılıksal bir şekilde toplanması olarak ifade edilebilir. Bu ilkeye göre yazılan parçacığın durum fonksiyonları üzerinden hesaplama yapılabilir ve olasılıksal olarak değişik sonuçlar elde edilebilir. Bu durum bir gluonun ayrı renkyükü durumlarına karşılık gelen aşağıdaki örnekle gösterilebilir.
(r\bar{b}+b\bar{r})/\sqrt{2}
Bu örnek gluonun kırmızı-antimavi ve mavi-antikırmızı durumunu ifade etmektedir. Bu ifadede ki karekök iki toplam olasılığın bir olması için yerleştirilmiştir. Eğer bu ifadeyle belirtilen gluonun durumu ölçümlenirse 50% olasılıkla kırmızı-antimavi, 50% olasılıkla da mavi-antikırmızı durumu ölçümlenecektir.
Renkyükünün tekil durumu
Güçlü etkileşime tabi olan parçacıkların kararlı olmaları için renkyüküne sahip olmamaları gerektiği düşünülmektedir. Fakat bu durum aslında renkyükünün tekil durumudur. Bunun benzeri bir olay spinin tekil durumudur. Spinin tekil durumu düşünülerek renkyükünün tekil durumu daha iyi anlaşılabilir.
Renkyüksüz durumları diğer renkyüksüz durumlarla etkileşebilir ama renkyüklü durumlarla etkileşemez. Bunun yanı sıra uzun mesafeli gluon etkileşimleri bulunmamaktadır. Uzun mesafeli gluon etkileşimlerinin bulunmaması da renkyükünün tekil durumunun gluonlarda olmamasıyla sonuçlanır. Renkyükü düşünüldüğünde bu tekil durumun olması gerektiği hesaplamalardan çıkan bir sonuçtur ama uzun mesafeli gluon etkileşimlerinin bulunmaması gluonların tekil durumunun gözlemlenememesi olarak nitelendirilmiştir ve renkyükünün tekil durumu gluon için yasak durum olarak nitelendirilir.
Kuarklar baryonları ve mezonları oluşturduğu için, güçlü etkileşim baryonlar ve mezonlar içerisinde ve arasında gözlemlenir. Protonların ve nötronların atom çekirdeğinde bir arada bulunmalarını sağlayan da güçlü etkileşimdir.
Teknik olarak düşünüldüğünde, gluonlar vektör ayar bozonudurlar ve güçlü etkileşimde aracılık ederler. Elektromanyetik etkileşmede fotonun rolünden farklı olarak gluonlar renkyükü de taşırlar ve sadece aracılık etmekle de kalmazlar aynı zamanda güçlü etkileşime de katılırlar. Bu katılım da güçlü etkileşimi düşünerek hesap yapmayı elektromanyetik etkileşimin hesaplarına kıyasla oldukça zor bir hale sokar.
Özellikler
Feynman çizgelerinde gluonlar sarmallarla gösterilir.
Gluon bir vektör bozondur ve foton gibi spini 1'dir. Kütleli spin-1 parçacıkların 3 tane kutuplaşma durumları olmasına karşın, gluon gibi kütlesiz vektör bozonları iki tane kutuplaşma durumuna sahiptir. Bunun sebebi ayar değişmezliğinin enine kutuplaşmayı gerektirmesidir. Bu kural kütlesiz parçacıkların ışık hızında hareket etmesi ile ilgilidir ve ışık hızında hareket eden parçacıklar için kutuplaşma ancak hareket yönüne dik yani enine olabilir. Kuantum alanlar kuramında vektör bozonlarda ayar değişmezliğinin kırılmayışı vektör bozonların kütlesiz olması koşulunu getirir. (Yapılan deneyler gluonun kütlesinin birkaç MeV/c2 den daha az oması gerektiğini gösteriyor.) Uzay koordinatları eksi değerleri ile değiştirildiğinde (parite) gluonların eksi denklik işlemcisi sayısına sahip oldukları ortaya çıkar.
Gluonların Numaralandırılması
Kuantum elektrodinamiğinin tek kuvvet değişim parçacığı fotondan veya zayıf etkileşimin üç vektör bozonu W^{+-} ve Z'dan farklı olarak kuantum renkdinamiğinde 8 bağımsız gluon vardır.
Bu durumun sezgisel olarak kavranması zordur. Kuarklar üç farklı renkyükü taşırlar ve antikuarklar 3 farklı antirenkyükü taşırlar. Kuarkların bu özelliklerinden farklı olarak gluonlar hem renkyükünü hem de antirenkyükünü birlikte taşırlar. Bu birlikte taşıma durumunun daha iyi anlaşılabilmesi için renkyükünün matametiksel analizinin çalışılması gereklidir.
Renkyükü ve süperpozisyon
Kuantum mekaniğinde parçacıkların durumları süperpozisyon ilkesine göre toplanabilir. Süperpozisyon ilkesine göre durumların toplanması parçacığın farklı yerlerde ve enerjilerde olması durumunun olasılıksal bir şekilde toplanması olarak ifade edilebilir. Bu ilkeye göre yazılan parçacığın durum fonksiyonları üzerinden hesaplama yapılabilir ve olasılıksal olarak değişik sonuçlar elde edilebilir. Bu durum bir gluonun ayrı renkyükü durumlarına karşılık gelen aşağıdaki örnekle gösterilebilir.
(r\bar{b}+b\bar{r})/\sqrt{2}
Bu örnek gluonun kırmızı-antimavi ve mavi-antikırmızı durumunu ifade etmektedir. Bu ifadede ki karekök iki toplam olasılığın bir olması için yerleştirilmiştir. Eğer bu ifadeyle belirtilen gluonun durumu ölçümlenirse 50% olasılıkla kırmızı-antimavi, 50% olasılıkla da mavi-antikırmızı durumu ölçümlenecektir.
Renkyükünün tekil durumu
Güçlü etkileşime tabi olan parçacıkların kararlı olmaları için renkyüküne sahip olmamaları gerektiği düşünülmektedir. Fakat bu durum aslında renkyükünün tekil durumudur. Bunun benzeri bir olay spinin tekil durumudur. Spinin tekil durumu düşünülerek renkyükünün tekil durumu daha iyi anlaşılabilir.
Renkyüksüz durumları diğer renkyüksüz durumlarla etkileşebilir ama renkyüklü durumlarla etkileşemez. Bunun yanı sıra uzun mesafeli gluon etkileşimleri bulunmamaktadır. Uzun mesafeli gluon etkileşimlerinin bulunmaması da renkyükünün tekil durumunun gluonlarda olmamasıyla sonuçlanır. Renkyükü düşünüldüğünde bu tekil durumun olması gerektiği hesaplamalardan çıkan bir sonuçtur ama uzun mesafeli gluon etkileşimlerinin bulunmaması gluonların tekil durumunun gözlemlenememesi olarak nitelendirilmiştir ve renkyükünün tekil durumu gluon için yasak durum olarak nitelendirilir.
