Ce sunt quarcurile și gluonii?

Pe

O imagine a resturilor reziduale după crearea unei plasme de quark-gluon în coliziunea cu două nuclee de la Laboratorul Național Brookhaven. Credit: Imagine datorită Laboratorului Național Brookhaven

Cuarcurile și gluonii sunt elementele de bază ale protonilor și neutronilor, care la rândul lor sunt elementele de bază ale nucleilor atomici. Oamenii de știință înțeleg acum că cuarcii și gluonii sunt indivizibili; nu pot fi împărțite în componente mai mici. Ele sunt singurele particule fundamentale care au ceva numit încărcare de culoare.

Pe lângă faptul că au o sarcină electrică pozitivă sau negativă (cum ar fi protoni și neutroni), quarcii și gluonii pot avea trei stări de încărcare suplimentare: roșeață pozitivă și negativă, verde și albastru. Aceste așa-numite încărcări de culori sunt doar nume, nu sunt legate de culorile reale.

Forța care leagă încărcăturile de culoare pozitive și negative se numește o forță nucleară puternică. Această forță nucleară puternică este cea mai puternică forță implicată în unirea materiei. Este mult mai puternic decât celelalte trei forțe fundamentale: gravitația, electromagnetismul și forțele nucleare slabe. Deoarece forța nucleară puternică este atât de puternică, face extrem de dificilă separarea quarkurilor și gluonilor. Din această cauză, cuarcii și gluonii sunt atașați de particulele compozite. Singura modalitate de a separa aceste particule este de a crea o stare a materiei cunoscută sub numele de quark-gluon plasmă.

În această plasmă, densitatea și temperatura sunt atât de mari încât se topesc protoni și neutroni. Această supă de quark și gluon a pătruns în întregul univers până la câteva fracțiuni de secundă după Marea explozie, când universul s-a răcit suficient pentru a putea îngheța quarks și gluoni în protoni și neutroni.

Astăzi, oamenii de știință studiază această plasmă de quark-gluon în instalații speciale, cum ar fi Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) la Laboratorul Național Brookhaven.

Fapte despre Quark și Gluon

  • Există șase tipuri diferite de quarks cu o gamă largă de mase. Sunt chemate sus, jos, farmec, ciudat, superior și inferior.
  • Quarcurile sunt singurele particule elementare care experimentează toate forțele cunoscute în natură și au o sarcină electrică fracționată.
  • Interacțiunea dintre quark și gluoni este responsabilă pentru aproape toată masa percepută de protoni și neutroni și de aceea ne obținem masa.

DOE Office of Science: Contribuții la quarks și gluoni

DOE sprijină cercetarea în interacțiunea quarks și gluoni, modul în care se combină în particule compozite numite hadroni și comportamentul lor la temperatură și densitate ridicate. Oamenii de știință studiază aceste probleme la facilitățile de accelerare DOE, cum ar fi RHIC și Facilitatea de accelerare a fasciculului continuu de electroni (CEBAF) a Facilității Naționale de Accelerare Thomas Jefferson

Teoria care descrie forța nucleară puternică cunoscută sub numele de Cromodinamica cuantică este notoriu dificil de rezolvat. Cu toate acestea, poate fi simulat pe supercomputerele construite și întreținute la facilitățile DOE. DOE a fost un lider în studiul cuarcilor și gluonilor încă din anii 1960. Ideea quarkurilor a fost propusă în 1964 și dovezile existenței lor au fost văzute în experimentele efectuate în 1968 la Stanford Linear Accelerator Center (SLAC). Cel mai greu și mai descoperit quark a fost observat pentru prima dată la Fermilab în 1995.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

„Fantomele fungice” protejează pielea, țesăturile de toxine, radiații

Fantomele fungice sunt create prin cioplirea materialului biologic din celulele fungice. Credit: Laboratorul Nathan Gianneschi / Universitatea Northwestern Inspirată de ciupercă, noua formă de...

Rezolvarea misterului genetic din centrul epidemiei COVID-19

Această imagine cu microscop electronic cu scanare arată barza-covy-2 care se ridică de la suprafața celulelor cultivate (albastru / roz) în laborator 2 credite:...

Realizarea de materiale 2D pentru o rotire

Ilustrarea conceptului de artă computerizată Spintronic. Oamenii de știință de la Universitatea Tsukuba și Institutul de Fizică la Înaltă Presiune creează un nou tranzistor de...

Doi astronauți. Două zile senine. Două perspective minunate.

23 mai 2012 Doi astronauți. Două zile senine. Două priveliști minunate în jurul acoperișului lumii. Astronauții de la Stația Spațială Internațională (ISS) au făcut...

Factor cheie identificat care face ca viermii să se simtă plini – Un factor similar poate gestiona sentimentele de completitudine la oameni

SKN-1B marcat cu GFP poate fi văzut în doi neuroni capi chimio-senzoriali. SKN-1B acționează în acești neuroni pentru a simți alimentele și pentru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.