Hablemos de gluones

Guest

Mensajepor Guest » 22 Feb 2008, 18:42

Pego aquí lo relativo a l mesón de cuatro quarks. No he logrado la inserción de los esquemas que en todo caso podeis ver en la web origen.


Un mesón de cuatro quarks desafía la física y los físicos

Por Astro Webmaster el 24 de Noviembre de 2007 en Investigación

"Los físicos del experimento Belle del KEK Laboratory en Japón descubrieron un curioso mesón bautizado Z(4430). Según algunos, se trataría de una partícula compuesta de cuatro quarks.

Los físicos del experimento Belle del KEK laboratory en Japón descubrieron un curioso mesón bautizado Z (4430). Según algunos, se trataría de una partícula compuesta de cuatro quarks. Tal cosa parece imposible o casi en el marco de la teoría de la cromodinámica cuántica.

Desde su introducción en el mundo de la física de las partículas al principio de los años 1960 por Gell-Mann, Ne’eman y Zweig, los quarks no han dejado de intrigar a los físicos por su comportamiento anormal respecto al de otras partículas elementales. Sin embargo, la teoría de las interacciones fuertes que dominaban el mundo de los hadrones construida con ellos, se mostró particularmente perfecta para describir experimentos en los aceleradores.

No obstante, las ecuaciones de la QCD (cromodinámica cuántica) que describen los intercambios de gluones entre los quarks, y son responsables de la estructura compuesta de los protones y de los neutrones, son notoriamente difíciles de resolver a causa de su estructura no lineal. Lo que hace que no siempre se comprenda muy bien por qué los quarks quedan confinados en los hadrones, aunque se ha progresado mucho desde finales de los años 1960, es casi siempre imposible predecir la masa de los protones y de los neutrones sin utilizar ordenadores.

A pesar de todo, la teoría implica de modo bastante sólido que los quarks pueden unirse sólo por pares de partícula-antiparticula, para formar mesones, y por tres para formar bariones.


Tres ejemplos de mesones formados por un quark y por un antiquark designado por una barra sobre la parte superior.
© KEK Laboratory

Fué pues con una cierta sorpresa que los experimentadores ocupados en analizar los productos de las reacciones de colisiones entre electrones y positrones, con el experimento BaBar del Stanford Linear Accelerator Center y Belle en el KEK Laboratory, descubrieron importantes indicadores de la presencia de mesones constituidos por cuatro quarks.

¿Un estado excitado del charmonium?

De buenas a primeras, esto no parecía la explicación más plausible. En efecto, los mesones, como los bariones, siendo compuestos a ejemplo de los átomos, poseen niveles de energía y pueden encontrarse en un estado excitado. La primera hipótesis presentada era pues que precisamente en presencia de este fenómeno con un mesón en estado de reposo y llamado aún charmonium porque está compuesto por un quark en reposo y por un antiquark en reposos (el reposo designa un estado cuántico análogo al espín para este tipo de quark), lo encontramos justamente en estado de desintegración de uno de los mesones inestables que podían interpretarse como constituido por 4 quarks.


Las colisiones electrón-positrón producen numerosos tipos de partículas que se desintegran según diferentes modos en cadena. Aquí un mesón excelente (B) se desintegra en Z (4430) y él mismo da un charmonium también llamado mesón J/psi.
© KEK Laboratory

¡Ocurre entonces, que el méson Z (4430) hoy descubierto está cargado mientras que el charmonium es neutro! Parece pues difícil de creer que se trata de un estado de excitación. Además, Z (4430) se desintegra en charmonium y en un mesón π (PI) cargado. Estamos pues en presencia de un candidato mesón con cuatro quarks que parece muy discernible de un estado excitado del charmonium al contrario que el otro mesón: el X(3872).

No todos los físicos están todavía convencidos y algunos piensan que son necesarios aún nuevos experimentos. En efecto, si la existencia de un mesón con cuatro quarks se confirmara, habría que reexaminar las ecuaciones de la QCD, si no la teoría de las interacciones nucleares fuertes
en si misma.


La prueba de la existencia de Z(4430) con una resonancia en el índice de producción a 4430 de MeV.
© KEK Laboratory

Para saber más

[i]En física de partículas, un mesón (del griego antiguo μεσος (mesos) = medio) es un bosón que responde a la interacción fuerte, esto es, un hadrón con un espín entero. En el modelo estándar, los mesones son partículas compuestas de un número par de quarks y antiquarks. Se cree que todos los mesones conocidos consisten en un par quark-antiquark, los así llamados quarks de valencia, más un “mar” de pares quark-antiquark y gluones virtuales. Está en progreso la búsqueda de mesones exóticos que tienen constituyentes diferentes. Los quarks de valencia pueden existir en una superposición de estados de sabor (física); por ejemplo, el pión neutro no es ni un par arriba-antiarriba ni un par abajo-antiabajo, sino una superposición cuántica igual de ambos. Los mesones pseudoescalares (con espín 0) tienen la menor energía en reposo, donde el quark y antiquark tienen espines opuestos, y luego el mesón vectorial (con espín 1), donde el quark y antiquark tienen espines paralelos. Ambos vienen en versiones de mayor energía donde el espín queda aumentado por el momento angular orbital. Todos los mesones son inestables.

Los mesones fueron predichos originalmente como portadores de la fuerza que une al protón y al neutrón, de ahí su nombre. Cuando fue descubierto, el muón se identificó con esta familia de masa similar y fue bautizado como “mesón mu”, sin embargo no mostró una atracción fuerte a la matería nuclear y es en realidad un leptón. El pión fue el primer mesón verdadero en ser descubierto."



Saludos del Abuelo. :D

Edito: Inserto el enlace

http://www.astro.web.es/2007/11/24/un-m ... s-fisicos/

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Hablemos de gluones

Mensajepor Guest » 12 Mar 2008, 13:12

He constatado, lo poco que se sabe de los gluones. Y su consecuente impopularidad. Por ellodescribo una visión particular para entender su vida y milagros.

Para conocer las generalidades de los gluones, sin dificultad, las hallareis por Wikipedia.

Mi forma de verlos:

Los gluones son otro tipo de cuerda vibrante. Son hermafroditas (ambivalentes). No vibran ni en el plano de los gravitones, ni en el de los fotones.
Pero no satisfechos con la autocomplacencia que practican (unión entre ellos), lo hacen con las cuerdas-quark.

Éstas, vibrando en los planos del gravitón y del fotón, han resultado extraordinariamente deseables por los gluones.

Se acoplan , o encajan perfectamente unas con otras (quark-gluón) y de esta manera, se hacen más apetecibles todavía, a los gluones libres, que merodean el ámbito nuclear.

Su gran fuerza, al hallarse abrazadas las cuerdas quark , a distancia Planck, atrae a sus congéneres, pero saturada la capacidad de albergue, pugnan las foráneas por su entrada, expulsando a las sedentarias.

Esto, se traduce en una guerra interminable de cambios de inquilino. Pero en tanto, los quark, procuran alejarse de sus hermanos, debido a su constitución de fuerza repulsiva .

Ello también motiva que algunos fotones se desprendan, uniéndose a neutrinos.

La fuerza con que actúan los fotones, resulta inferior sobre unas mil veces a la que se oponen los gluones, a partir de su misma posición. (Cuerdas atadas).

Como no quieren soltar prenda, cuando las cuerdas-quark intentan separarse, la tensión de la cuerdas-gluones, aumenta igual que un resorte, imposibilitando que su movimiento, sobrepase el radio del Fermi.

Para lograr pues, desarraigar a los gluones de los quark, hará falta una fuerza superior a mil veces la de los fotones con los que luchan.

Saludos del Abuelo. :D

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Re: Hablemos de gluones

Mensajepor alshain » 16 Mar 2008, 12:14

carlos escribió:Los gluones son otro tipo de cuerda vibrante.

Cuerdas sólo hay de dos tipos: abiertas y cerradas.

carlos escribió:No vibran ni en el plano de los gravitones, ni en el de los fotones.

¿Qué te hace pensar que deberían vibrar en un plano diferente? Que yo sepa el plano de vibración es irrelevante aquí.

carlos escribió:Pero no satisfechos con la autocomplacencia que practican (unión entre ellos)...

Con esto y lo que sigue quieres decir que los gluones interactúan entre si y además interactúan con los quarks. Eso es correcto.

carlos escribió:Su gran fuerza, al hallarse abrazadas las cuerdas quark , a distancia Planck, atrae a sus congéneres, pero saturada la capacidad de albergue, pugnan las foráneas por su entrada, expulsando a las sedentarias.

Esto no lo entiendo. El resto tampoco y tampoco lo de los fotones.

Un saludo.

Guest

Mensajepor Guest » 20 Mar 2008, 20:19

alshain ecribió:

carlos escribió:
Los gluones son otro tipo de cuerda vibrante.

Cuerdas sólo hay de dos tipos: abiertas y cerradas.

carlos escribió:
Su gran fuerza, al hallarse abrazadas las cuerdas quark , a distancia Planck, atrae a sus congéneres, pero saturada la capacidad de albergue, pugnan las foráneas por su entrada, expulsando a las sedentarias.

Esto no lo entiendo. El resto tampoco y tampoco lo de los fotones.
_____________________________________________________________

Efectivamente alshain, incurro en imprecisiones incluso con lo que aprendí. Debí decir:
“son cuerdas que vibran en plano distinto del de la fuerza gravitatoria y el de la electromagnética.”

Y apunto más dudas, sobre el tipo de cuerdas que han de ser, si abiertas o cerradas como las de los gravitones.

Casi optaría por considerarlos de cuerdas abiertas, en tanto que cerradas las constituyentes de los gravitones y de la partícula Higgs.

Las fuerzas actuantes en el campo nuclear, por las dimensiones de las cuerdas a la escala Planck, son especialmente acusadas a favor de su agrupación las originadas por gravitones y gluones, en tanto que se les opone la de los fotones, por repulsión eléctrica.

El inestable equilibrio de locación espacial en que se hallan los quark , se debe a su unión con los gluones, que les confinan al ámbito del radio de un Fermi.

Cuando los quark se hallan en su límite de aproximación, los fotones les repelen al máximo. Y en su máximo alejamiento igualan su fuerza (que ha disminuido con el cuadrado de la distancia) con la de los gluones, y gravitones.
Este movimiento que es aleatorio, se repite constantemente con el intercambio de color por los gluones .

No sé si he mejorado o, empeorado mi anterior exposición.

Saludos del Abuelo. :D

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Mensajepor Avicarlos » 22 Ene 2014, 10:17

Guest escribió:alshain ecribió:

carlos escribió:
Los gluones son otro tipo de cuerda vibrante.

Cuerdas sólo hay de dos tipos: abiertas y cerradas.

carlos escribió:
Su gran fuerza, al hallarse abrazadas las cuerdas quark , a distancia Planck, atrae a sus congéneres, pero saturada la capacidad de albergue, pugnan las foráneas por su entrada, expulsando a las sedentarias.

Esto no lo entiendo. El resto tampoco y tampoco lo de los fotones.
_____________________________________________________________

Efectivamente alshain, incurro en imprecisiones incluso con lo que aprendí. Debí decir:
“son cuerdas que vibran en plano distinto del de la fuerza gravitatoria y el de la electromagnética.”

Y apunto más dudas, sobre el tipo de cuerdas que han de ser, si abiertas o cerradas como las de los gravitones.

Casi optaría por considerarlos de cuerdas abiertas, en tanto que cerradas las constituyentes de los gravitones y de la partícula Higgs.

Las fuerzas actuantes en el campo nuclear, por las dimensiones de las cuerdas a la escala Planck, son especialmente acusadas a favor de su agrupación las originadas por gravitones y gluones, en tanto que se les opone la de los fotones, por repulsión eléctrica.

El inestable equilibrio de locación espacial en que se hallan los quark , se debe a su unión con los gluones, que les confinan al ámbito del radio de un Fermi.

Cuando los quark se hallan en su límite de aproximación, los fotones les repelen al máximo. Y en su máximo alejamiento igualan su fuerza (que ha disminuido con el cuadrado de la distancia) con la de los gluones, y gravitones.
Este movimiento que es aleatorio, se repite constantemente con el intercambio de color por los gluones .

No sé si he mejorado o, empeorado mi anterior exposición.

Saludos del Abuelo. :D


A consecuencia de lo tratado en otro foro sobre la composición del Protón, este mes de Enero de 2014, resucitó mi curiosidad por lo que traté con mi predilecto mentor alshain en 2008.

La visión actual es más amplia y recurriré a subir aquí un enlace que considero muy documentado.

Saludos de Avicarlos. Nº desde 6-07-09 usuario 6548
Nota: Antes, carlos con antiguo nº usuario 7651 inscrito en 19-10-2005 y posteriormente Guest, por ataque Hacker eliminado como usuario, pero siguen los post signados como el Abuelo.

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Re: Hablemos de gluones

Mensajepor Avicarlos » 22 Ene 2014, 10:28

http://francis.naukas.com/2012/04/30/la ... s-gluones/


Extraigo de este enlace francis.naukas:

La masa de un protón, la masa de sus quarks y la energía cinética de sus gluones
Por Francisco R. Villatoro
30ABR12


Decir que un protón son tres quarks unidos entre sí por gluones es como decir que un átomo de carbono son 6 electrones, 6 protones y 6 neutrones; con esta definición se pierde mucha información sobre sus propiedades. No es cierto que el 99% de la masa de un protón la aporten los gluones y la energía cinética de los quarks; la masa de los quarks debida al bosón de Higgs aporta mucho más del 1% restante. Los cálculos exactos indican que la masa de todos los quarks de un protón contribuyen casi un octavo (1/8) de su masa (la mitad de este valor es debido a sus quarks extraños, que no son quarks de valencia). Un tercio (1/3) de la masa del protón es debida a la energía cinética y potencial de los quarks (como se mueven muy rápido dentro del protón, su radio es muy pequeño, este valor tan bajo es debido a la cancelación entre ambas contribuciones). Otro tercio (1/3) es debido a la energía cinética y potencial de los gluones. Finalmente, la anomalía de traza contribuye alrededor de un cuarto (1/4). Como siempre, los detalles técnicos requieren cierta matemática. Los físicos (aunque no sean expertos en QCD) disfrutarán del artículo de Xiangdong Ji, “QCD Analysis of the Mass Structure of the Nucleon,” Phys. Rev. Lett. 74: 1071–1074 (1995) [arXiv:hep-ph/9410274], y de las transparencias de su charla Xiangdong Ji (University of Maryland), “Gluons in the proton,” BNL Nuclear Physics Seminar, Dec. 19, 2006.

Imagen

Si alguien muestra interés en el desarrollo de este tema, estaré complacido para intercambiar opiniones.

Saludos de Avicarlos.

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