GLUONS

Particule élémentaire dont l'échange entre deux autres particules caractérise l'interaction nucléaire forte. De masse nulle, neutre électriquement, cette particule de moment angulaire intrinsèque (ou spin) égal à h/2π, où h est la constante de Planck, est l'équivalent du photon dans la théorie de la chromodynamique quantique. Il porte une charge dite « de couleur » qui peut prendre huit valeurs différentes. Présent dans tous les hadrons, le gluon joue un rôle de ciment nucléaire qui explique son nom. Il ne peut se propager de façon isolée sur des distances supérieures au femtomètre (10—15 m) et reste confiné dans des particules composites telles que les protons, les neutrons et les mésons. Son existence, postulée dès la fin des années 1960, lorsque l'existence des quarks fut dévoilée, a été confirmée en 1979 par l'étude des réactions d'annihilation électron-positon issues du collisionneur Positron-Electron Tandem Ring Accelerator (P.E.T.R.A.) du centre de recherche D.E.S.Y., à Hambourg (Allemagne) ; dans quelque 10 p. 100 des cas, les particules produites se regroupaient en trois jets, signe de la présence d'un gluon accompagnant la paire quark-antiquark primitivement produite.

— Bernard PIRE

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    Écrit par

    • Bernard PIRE : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

    Classification

    Pour citer cet article

    Bernard PIRE, « GLUONS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

    Autres références

    • EXISTENCE DU GLUON

      • Écrit par Bernard PIRE
      • 167 mots

      Les chercheurs du centre Desy à Hambourg (Allemagne) mettent en évidence, en 1979, l'existence du gluon. Par une analyse précise de la topologie des trajectoires de particules créées dans l'annihilation d'un électron et d'un positon à haute énergie, les physiciens ont montré, cette année-là,...

    • BARYONS

      • Écrit par Bernard PIRE
      • 172 mots

      Famille de particules sensibles à l'interaction forte et de moment angulaire intrinsèque (spin) multiple impair de h/4π (h = constante de Planck). On a longtemps considéré les baryons comme des particules élémentaires mais on comprend maintenant qu'ils sont des assemblages de ...

    • CHAMPS THÉORIE DES

      • Écrit par Bernard PIRE
      • 3 928 mots
      • 1 média
      La chromodynamique, théorie des interactions fortes dont les champs fondamentaux sont les triplets de quarks et un octet de gluons est construite sur le même principe, l'invariance de jauge étant cette fois fondée sur le groupe SU(3). Une de ses intéressantes propriétés est que le phénomène...
    • CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE, en bref

      • Écrit par Bernard PIRE
      • 101 mots
      • 1 média

      Construite sur le modèle de l'électrodynamique, la théorie de la chromodynamique quantique explique l'interaction nucléaire forte responsable de la cohésion des noyaux atomiques. Fondée sur un principe abstrait de symétrie, dite de jauge, elle repose sur l'existence d'une...

    • CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

      • Écrit par Bernard PIRE
      • 5 650 mots
      • 6 médias
      ...proton ; ce sont les quarks. De plus, le bilan d'énergie montre qu’ils sont accompagnés de particules électriquement neutres ; on appelle ces dernières « gluons » pour souligner leur rôle de ciment nucléaire. Quarks et gluons deviennent des candidats privilégiés au statut de champs quantiques fondamentaux,...
    • COMPTON EFFET

      • Écrit par Michel BAUBILLIER, Bernard PIRE
      • 2 247 mots
      • 4 médias
      ...comme de véritables constituants de la matière. De plus, le bilan d'énergie démontrait la nécessité de particules élémentaires sans charge électrique : les gluons. L'étude de cette réaction a fait partie du programme expérimental de tous les autres grands centres de recherche en physique des particules,...
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