gluon

デジタル大辞泉

グルオン【gluon】

読み方：ぐるおん

《糊の粒子の意》クオークを結びつける力を媒介する粒子。自然界には単独で存在しないが、ハドロン内部には多数存在。グルーオン。

グルーオン【gluon】

読み方：ぐるーおん

⇒グルオン

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グルーオン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/12/18 22:32 UTC 版)

グルーオン
ハドロンである陽子の内部。陽子は、u（アップ）2つとd（ダウン）1つの3つのクォークからなる。ハドロン内部で強い相互作用を運び伝えているのがグルーオン。（SVG画像）
組成	素粒子
グループ	ゲージ粒子
相互作用	強い相互作用
記号	g
質量	0
電荷	0
色荷	持つ
スピン	1

グルーオン（英: gluon）とは、ハドロン内部で強い相互作用を伝える、スピン1のボース粒子である。質量は0で、電荷は中性。「色荷（カラー）」と呼ばれる量子数を持ち、その違いによって全部で8種類のグルーオンが存在する。

膠着子（こうちゃくし）、糊粒子という呼び方もあるが、あまり使われない。

他のゲージ粒子と違い、通常の温度・密度ではクォーク同様単独で取り出すことは不可能であるとされる。

また、グルーオン自身が色荷を持つため、グルーオンどうしにも相互作用が働く。これは電磁相互作用を伝える光子にはない性質である。この性質により、グルーオンのみで構成された粒子、グルーボールの存在が、格子QCD及び超弦理論によって示唆されている。

グルーオンの色

クォークの波動関数はSU(3)の基本表現、3成分を持つ列ベクトルの値をとる。基底で展開すれば、3種類のクォークがあるのと同じである。これらを比喩的に赤・青・緑の色価を持つ、とする。反クォークは行ベクトルであって、これに補色、反赤・反青・反緑を割り当てる。

そしてグルーオンは、SU(3)の随伴表現に属する。これは3×3の行列のうち、エルミートでありトレースが零であるもののなす空間である。

色の比喩で言えば、赤の列・反青の行の成分は赤-反青を持つ、というように色と補色を一つずつ持っている事に相当する。これから上記のトレース成分を除いた8成分が、量子色力学に現れるグルーオンである。

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