Φτιάχνεται η ύλη με σφαίρες από γκλουόνια;

Η εσωτερική ζωή του πρωτονίου είναι μια σύνθετη υπόθεση. Τα τρία κουάρκ που συνθέτουν το φορτίο του ζουν σε μια κοχλάζουσα θάλασσα από κουάρκ με πολύ μικρή διάρκεια, που αναδύονται στον πραγματικό κόσμο μας από το κβαντικό κενό για να εξαφανιστούν αμέσως.

Αυτά που κινούν τα νήματα είναι ένα σύμφυρμα από σωματίδια, τα γνωστά γλουόνια. Τα κουάρκ μεταφέρουν τόσο ηλεκτρικό φορτίο όσο και φορτίο χρώματος. Ακριβώς, όπως τα...
φωτόνια ανταλλάσσονται μεταξύ των σωματιδίων με ηλεκτρικό φορτίο για να παράγουν την ηλεκτρομαγνητική δύναμη, έτσι και τα γκλουόνια ανταλλάσσονται μεταξύ των κουάρκ που φέρουν το φορτίο χρώματος. Αυτή η ανταλλαγή παράγει την ισχυρή πυρηνική δύναμη που τα ενώνει.

Υπάρχει όμως μια διαφορά. Τα φωτόνια είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, όμως τα γκλουόνια μεταφέρουν φορτίο χρώματος, και έτσι αισθάνονται τη δική τους δύναμη. Αυτό θέτει ένα ενδιαφέρον ερώτημα: μπορούμε να ξεχάσουμε τα κουάρκ συνολικά, και να πούμε ότι η ύλη φτιάχνεται από γκλουόνια κολλημένα το ένα με το άλλο – τα λεγόμενα glueballs;

Η πιθανότητα να υπάρχουν τα glueballs έχει βασανίσει αφάνταστα τους φυσικούς για τρεις δεκαετίες. Το 1994, το πείραμα Crystal Barrel του CERN πρόσφερε την πρώτη από μια σειρά από δήθεν θεάσεις τους.

Ωστόσο, δύο δεκαετίες μετά, λέει ο θεωρητικός σωματιδίων Frank Close, δεν μπορούμε να πούμε ότι είμαστε πιο κοντά στην αλήθεια, δηλαδή να ισχυριστούμε αν υπάρχει ή δεν υπάρχει. Κάθε ηλεκτρικά ουδέτερο σωματίδιο, που αλληλεπιδρά έντονα, πρακτικά είναι δυνατόν να είναι ένας συνδυασμός από glueballs και να θολώνουν τα νερά.

"Δεν υπάρχει τίποτα που να πηγαίνει ενάντια στην ιδέα ότι υπάρχουν αυτές οι σφαίρες από γκλουόνια”, λέει ο Close. "Αλλά πώς θα αποδείξουμε ότι υπάρχουν, εξακολουθεί να με μπερδεύει."

(από physics4u)