תחילה נסביר בקצרה על הכח החזק. הכוח הגרעיני החזק שבין מרכיבי גרעין האטום (פרוטונים ונייטרונים) פועל בין החלקיקים המרכיבים את הפרוטונים והנייטרונים. חלקיקים אלו הם: קווארקים, אנטי-קווארקים וגלואונים.
כרומודינמיקה קוונטית היא התורה המסבירה את מקורו של הכוח הגרעיני החזק.
גלואון הוא החלקיק הנושא את הכח הגרעיני החזק. גלואונים מחברים יחדיו קווארקים כדי ליצור פרוטונים, נייטרונים (ושאר הדרונים). במילים פשוטות, הגלואונים אחראים על יציבות הגרעינים.
לגלואון ספין 1, הוא חסר מטען חשמלי ואנו מניחים שהוא חסר מסה.
אנו רואים פרוטון המורכב משני קוורקים "עליונים" וקווארק "תחתון". הגלואון מתואר באיור בצבע ירוק והוא ה"דבק" המחזיק את הקווארקים ביחד.
בתורה האלקטרומגנטית ישנו מטען חשמלי שיכול להיות חיובי או שלילי. ההרחבה הקוונטית של התורה האלקטרומגנטית, נקראית אלקטרודינמיקה קוונטית והפוטון (גם הוא חסר מסה ובעל ספין אחד אך נטול מטען) הינו המתווך בתורה זו.
כך הדבר גם בתורת הכח החזק, כרומודינמיקה. הגלואון הינו מתווך הכח החזק.
אולם, בניגוד לתורה האלקטרומגנטית, בתורת הכח החזק ישנם 3 סוגים של מטענים שאותם אנו קוראים "צבעים" וגם הם יכולים להיות בעלי מטען חיובי או שלילי, כלומר צבע ואנטי צבע.
כלומר, גלואונים הם תוצאה של אינטראקציה בין חלקיקים בעלי מטען הנקרא צבע. משיקולי סימטריה קיימים למעשה רק שמונה גלואונים.
בתורה האלקטרומגנטית, מתרחשים תהליכים שבהם חלקיק טעון יכול לבלוע ולפלוט פוטון וכך גם בתורת הכח החזק, ישנם תהליכים שבהם חלקיקים בעל מטען "צבע" יכולים לפלוט או לבלוע גלואונים.
חשוב להדגיש הבדל חשוב ביותר בין הכח החזק לכח האלקטרומגנטי: הגלואונים הם בעלי צבע בעצמם, כלומר הם בעלי מטען, שלא כמו הפוטונים שהם חסרי מטען (חשמלי). משמעות הדבר היא שפוטונים לא יכולים לבלוע ולפלוט פוטונים אחרים (באופן ישיר) אולם, גלואונים כן יכולים לפלוט ולבלוע גלואונים אחרים.
ישנה תופעה מעניינת בתאוריית הכח החזק שנקראת "כליאה" (confinement). על פי תופעה זו חלקיקים בעלי צבע (קווארקים, אנטי-קווארקים וגלואונים) לעולם לא יופיעו בטבע לבדם, אלא תמיד בקבוצות חסרות צבע, (הדרונים).
מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
