¿Qué hacen los gluones con los quarks?
Si entendí bien su pregunta, creo que está preguntando sobre la relación entre los quarks y los gluones, por lo tanto, mi respuesta procederá en esa dirección.
Primero, vamos a familiarizarnos brevemente con los quarks. Un quark es una partícula fundamental con masa, carga eléctrica y carga de color, además de eso tiene una propiedad llamada sabor *. Debido a un efecto llamado confinamiento del color , los quarks nunca se ven solos. En cambio, forman partículas conocidas como hadrones **.
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Los gluones son las partículas de intercambio (partículas que transportan la fuerza), median la fuerza fuerte entre los quarks, que es lo que los mantiene unidos (quarks) dentro de los hadrones. Por ejemplo, en el caso de la fuerza electromagnética, dos partículas cargadas (electrones, protones) intercambiarán fotones (una partícula de intercambio neutral ***); en el caso de la fuerza fuerte, las partículas (quarks) intercambiarán gluones (partículas cargadas de color ***).
Aquí hay un ejemplo simplificado, en el caso de un protón (que es un barión), de cómo funciona esto:
Mencioné el confinamiento del color: nunca podemos separar un solo quark de un barión o un mesón. Debido a la naturaleza de la fuerza fuerte que mantiene unidos a los quarks, necesitamos proporcionar energía proporcional a la separación. Entonces comenzamos a “disparar”, digamos un mesón (partícula quark-antiquark), aumentando continuamente la energía, eventualmente esa energía alcanza la energía de producción del par quark-antiquark y, como habrás adivinado, se forma un nuevo par quark-antiquark. Terminamos con dos mesones, en lugar de un quark y un antiquark aislados:
* El sabor describe el tipo de quark (arriba, abajo, extraño, encanto, arriba o abajo).
** Los hadrones pueden venir en dos tipos de combinaciones: un quark y otro antiquark llamados mesones; tres quarks conocidos como bariones (algunos bariones conocidos son protones y neutrones).
Aunque relativamente recientemente, se ha observado una partícula que consta de cuatro quarks y un antiquark, el llamado pentaquark.
*** Esto es lo que hace que la cromodinámica cuántica sea mucho más difícil de analizar que la electrodinámica cuántica; los gluones median y participan en la interacción fuerte.
