Entonces, lo que entendemos teóricamente es esto:
Los gluones son bosones de calibre vectorial, los generadores de la simetría de calibre SU (3) (o el color ). Por lo tanto, solo se acoplan con las partículas que tienen una carga de color distinta de cero: {Rojo, Verde, Azul} (también se les llama números cuánticos SU (3)).
Otras partículas (como los fotones) que no tienen carga de color son singlete con respecto a la acción de esta simetría, o en otras palabras, se transforman trivialmente bajo SU (3) y, por lo tanto, no se ven afectadas por los bosones de calibre SU (3), es decir , los gluones .
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Mientras que, por otro lado, los quarks tienen una carga SU (3) distinta de cero, forman un triplete SU (3) y, por lo tanto, se transforman de manera no trivial de acuerdo con la representación fundamental de SU (3). Por lo tanto, al tener carga SU (3), los gluones actúan sobre ellos y se transforman.
Físicamente podría entenderse de la siguiente manera:
El gluón interactúa con un quark y lo gira en el espacio de color (interno). Entonces, en el diagrama anterior, un gluón actúa sobre un quark de color rojo y lo transforma en un quark de color azul.
Una analogía con las interacciones electromagnéticas, que son simétricas de calibre U (1), es muy clara:
El generador de esta U (1) es otro bosón de calibre vectorial, es decir, el fotón. Y se combina con cualquier cosa que tenga una carga U (1) distinta de cero, que no es más que la buena carga eléctrica antigua (también llamada número cuántico U (1)).
Entonces, el fotón interactúa con partículas cargadas como electrones, quarks y W + / W- etc., mientras que electromagnéticamente no afecta los gluones, los bosones Z , los neutrinones o los piones neutros, etc.
La similitud en los diagramas anteriores es clara: el fotón interactúa con un electrón con carga positiva (o un positrón si lo desea) y lo rota en el espacio interno U (1). Actúa sobre él para transformar su carga eléctrica de +1 a -1, al igual que el gluón se vuelve rojo a azul.
Pero es importante tener en cuenta que también existe una diferencia muy sutil entre los dos, que surge debido al hecho de que SU (3) no es abeliano a diferencia de U (1). Esto cambia muchas cosas como: hay 8 gluones mientras que solo 1 fotón, los gluones interactúan consigo mismos mientras que los fotones no lo hacen, etc.
PD: edité la pregunta ya que los neutrones tienen interacciones fuertes. Por supuesto, están compuestos de quarks y gluones, después de todo.