Diskussion:Gluon

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Gluonen sind nur ein Postulat

Ist es wahr, dass Gluonen noch nie experimentell nachgewiesen wurden und nur postuliert sind? Und warum soll etwas ohne Masse ein Teilchen sein?

Gluonen sind experimentell nachgewiesen. Masselose Teilchen sind kein Problem - Photonen ("Licht") sind ein gutes Beispiel dafür. --mfb (Diskussion) 13:34, 3. Apr. 2013 (CEST)

Gluonen sind masselos

Gluonen sind masselos. Die kurze Reichweite der starken WW ist durch die Wechselwirkung der Gluonen untereinander bedingt.

Massolos ? Da die Gluonen eine endliche Reichweite haben (müssten), müssten sie auch eigendlich eine Ruhemasse haben ? Oder bin ich da im Irrtum ? MFG MythGraphics<AT>web(punkt)de

Habe ich auch so mitbekommen. Wären sie Masselos, würden sie auf weite Strecken wirken, wie etwa die Photonen oder die - angenommenen - Gravitonen. Die Masse der Gluonen wird aber immer als sehr groß angegeben, IIRC sogar größer als die der Protonen und Neutronen, da die starke Wechselwirkung auf äusserst kurze Längen beschränkt bleibt (würde ja auch sonst Probleme mit der elektrostatischen Abstoßung geben)...

Die Wechselwirkung zwischen offenen Farbladungen (Gluonen, Quarks) nimmt sogar mit der Entfernung zu. Das ist der Grund, warum keine einzelne Quarks oder Gluonen präparierbar sind. Lediglich die effektive Wechselwirkung zwischen zusammengesetzten Teilchen ohne offene Farbludungen (Baryonen) nimmt exponetiell mit dem Abstand ab, da sie - als effektive Feldtheorie- als Austauch eines masiven Teilchesn, eines Mesons, beschrieben werden kann. --Pjacobi 10:08, 8. Mär 2005 (CET)

Gluonen sind masselos!!! Im Unterschied zu Photonen tragen sie aber selbst Farbe und können so untereinander wechselwirken. Photonen hingegen tragen keine elektrische Ladung. Die Asymptotische Freiheit führt dazu, dass es beim Auseinanderziehen von zwei Quarks zur Paarbildung kommt. Statt also die Quarks zu trennen, erhalte ich aus der aufgewendeten Energie zwei neue Quarks und kann so wieder zwei Mesonen bilden. Die Kraft zwischen Hadronen kann, wie Pjacobi richtig geschrieben hat, durch den Austausch von Mesonen beschrieben werden. --Spica155 23:40, 21. Nov 2005 (CET)

Formulierung?

"Sie besitzen eine Farbladungen, die sich immer aus einer Farbe und einer Antifarbe zusammensetzt." Wie formuliert man am geschicktesten, dass Gluonen immer 'eine Antifarbe' und 'eine Farbe' tragen. Problem ist, dass es ja auch sowas wie ${\bar {r}}r-{\bar {g}}g$ gibt.

Antwortansatz: Wenn man die drei Farben mit den drei Antifarben koppelt, so erhält man 8 Zustände, die nicht farbneutral sind. Genau diese werden als Gluonen identifiziert. Diese Zustände können wie oben angegeben werden. Es tauchen durch die Mathematik bedingt auch "kompliziertere" Farbverteilungen auf. Letzendlich ist es eine Basis in 8-Dimensionen und man kann auch andere Farbkombinationen finden, die aber weniger gebräuchlich und auch nicht einfacher sind. Der farbneutrale neunte Zustand, der mathematisch aus der Kopplung von 3 (+) 3 entsteht, kann ausgeschlossen werden, da die Reichweite der starken Wechselwirkung begrenzt und nicht unendlich ist. Grüße Dieter

Dumme Frage

Was bewirken die Gluonen, die mit den Wurzelthermen definiert sind?

Für mich gäbe es neun Kombinationen: r-nr, r-nb, r-ng, b-nb, b-nr, b-ng, g-ng, g-nr, g-nb (das n soll "nicht" heißen). Davon bewirken drei keine Änderung (rot in rot, etc.). Wie kommt man auf 8 + 1? Sechs mögliche Veränderungen von einer Farbe in die andere, eine Nullveränderung und 2?? Marcus

Schließe mich Marcus an: Wie kommt man auf 8 Gluon-Typen? Kann jemand weiterhelfen? Kaisersoft 22:52, 14. Jan. 2007 (CET)

Wie im Artikel richtig festgestellt, tragen Gluonen selbst Farbladung. Zusätzlich zu den von Marcus genannten 6 zulässigen "einfachen" Kombinationen kommen noch die Superpositionen ${\sqrt {1/2}}(r{\bar {r}}-g{\bar {g}})$ und ${\sqrt {1/6}}(r{\bar {r}}+g{\bar {g}}-2b{\bar {b}})$ - dies ist übrigens nur eine mögliche Wahl für eine Basis. Die farbneutrale Kombination ${\sqrt {1/3}}(r{\bar {r}}+g{\bar {g}}+b{\bar {b}})$ kommt als Austauschteilchen nicht in Frage, da hier ja keine Farbe übertragen werden kann. Genausowenig wie die schon von Marcus ausgeschlossenen $r{\bar {r}},b{\bar {b}},g{\bar {g}}$. Insgesamt haben wir also 8 farbtragende Kombinationen, aus denen wir alle Farbzustände konstruieren können. --Radswit 23:12, 5. Apr. 2007 (CEST)

Man kann sich das so vorstellen: Man mischt die Farbladungen und erhält dann zum Beispiel cyan etc., was natürlich sehr vereinfacht ist. Mit Superpositionen bin ich nicht so ganz einverstanden, da das bedeuten würde, dass wir evt. durch eine Messung eine konkrete Farbaldung für das Gluon definieren(unter Berücksichtigung der Dekoärenz nachtürlich humbuck). Oder nicht? -- Telli [Diskussion] 20:16, 25. Nov. 2008 (CET)

Masse der Nukleonen

Man sollte vielleicht noch erwähnen, dass die Masse der Nukleonen sich nur zum Teil aus der Quarkmasse (wenige MeV/c^2) sondern zum größten teil aus der Masse und der Energie der Gluonen zusammensetzt. Sie tragen also nicht nur zum Zusammenhalt sondern auch zur Masse der Nukleonen bei. Viele Grüße oliver

Das stimmt so nicht. Die Gluonen werden aus der Theorie als masselos angenommen, (einige MeV sind nicht ausgeschlossen) (siehe particle data group http://pdg.lbl.gov) können also selber nicht zur Masse der Nukleonen beitragen. Trotzdem ist es irgendwo auch richtig. Ein Nukleon besteht aus 3 Quarks (uud oder udd), welche zusammen weniger als 20MeV "wiegen". Trotzdem hat ein Proton eine Masse von 938,...MeV Woher kommt also die Masse des Protons?

Laut Einstein gilt: E=mc². Tatsächlich ist die MASSE des Protons durch die BindungsENERGIE bestimmt. Die Masse der Protonen ist durch die Bindung gegeben. Die Bindung wird durch die Gluonen vermittelt, man kann aber nicht sagen, daß eine bestimmte Anzahl von Gluonen in einem Proton sind, oder daß die Ruhemasse der Gluonen zur Ruhemasse der Protonen beitragen.

Viele Grüße Dieter

Das ist meines Wissen auch noch nicht vollständig richtig: Ein Nukleon besteht, wie schon richtig bemerkt aus drei Quarks. Diese sind für die Quantenzahlen des Nukleons verantwortlich und werden Valenzquarks genannt. Darüberhinaus existieren aber auch noch die sogenannten Seequarks. Dabei handelt es sich um Quark/Antiquark-Paare, die durch Vakuumfluktuationen entstehen und über Gluonen mit den Valenzquarks wechselwirken. Diese sind mit für die Masse des Nukleons verantwortlich, wohingegen sich ihre Quantenzahlen herausmitteln. Schlägt man diese Massen den Valenzquarks zu, spricht man von Konstituentenquarks (sozusagen "effektive Valenzquarks"). --Radswit 20:43, 21. Mai 2006 (CEST)

Ja, meines Wissens verhält es sich so.

Veraltet

Artikel und Diskussion sind offenbar veraltet. Glaubt man dem Nobelpreisträger für Physik 2004 Frank_Wilczek in seinem vor wenigen Tagen gehaltenen Vortrag in Alpbach [Universe is a strange place], dann sind Gluonen "strictly massless". Die Masse der Nukleonen (Proton und Neutron) ergeben sich tatsächlich zu über 99% nach m=E/c² aus der inneren Energie. Das neue Bild der Physik sieht den leeren Raum nicht mehr leer, sondern als "wildly dynamic medium", als fluktuierendes Feld von Gluonen und etwa ein proton als "stable vibration" in diesem Gluonenfeld.

Ich kann nur empfehlen, den Vortrag anzusehen und das eigene physikalische Weltbild (so wie ich) in die Gegenwart nachzujustieren und die Seite im wesentlichen neu zu schreiben. --HelmutLeitner 17:57, 1. Sep 2006 (CEST)

Lichtgeschwindigkeit

Es ist allgemein bekannt, dass Gluonen keine Ruhemasse tragen. Deshalb müssten sie doch theoretisch immer mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein oder gilt folgende Formel nicht für Gluonene:

$v={\frac {pc^{2}}{\sqrt {(m_{0}c^{2})^{2}+(pc)^{2}}}}\!\,$

-- Telli 21:00, 22. Feb. 2008 (CET)

Hi nach meinem Weltbild würde Masselos bedeuten das es sich mit der max. Geschwindigkeit durchs All bewegen könnte bedeutet es könnte an jedem Ort im All zur gleichen Zeit sein. Wenn es nur mit Lichtgeschwindigkeit sich bewegt dann hat es auch die Masse des Photons, das ja eine Masse haben muss sonst würde es ja nicht von andere Masse angezogen werden.

Sorry wenn das Dumm klingt. Gruss Uendy

Die Existenz freier Teilchen gilt nicht für Gluonen.--Timo 22:45, 5. Jun. 2008 (CEST)

@Uendy:

Oje, da hat einer nicht viel kapiert, tut mir Leid^^

@Timo: Du erklärst meine Frage nicht. Fragen wir anderes: Da sich alle Teilchen, die keine Ruhemasse $m_{0}$ besitzen, mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, könnte man annehmen, dass sich Gluonen, wären sie nicht, aufgrund ihrer Farbladung, gebunden auch mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Ist dem so?

Besser^^ -- Telli 16:00, 2. Jul. 2008 (CEST)

Ich habe die Frage nicht erlärt, wohl aber auf das Problem deiner Idee hingewiesen: Was soll denn die Geschwindigkeit eines Teilchens, das nicht frei existiert, sein?--Timo 02:36, 4. Jul. 2008 (CEST)

Im Artikel Lichtgeschwindigkeit findet sich folgendes Zitat: "Neben dem Photon, dem Träger der elektromagnetischen Kraft, sind allerdings heute weitere Teilchen bekannt, die masselos sind und sich lichtschnell fortpflanzen. Das Gluon als Träger der starken Kraft gehört dazu. Dieses Teilchen legt in der Natur nur sehr kurze Strecken zurück und wechselwirkt sehr rasch mit Quarks oder anderen Gluonen, die im Atomkern vorhanden sind." Auf den von mir dick markierten Teil kommt es mir an; Das Gluon legt nur sehr kurze Strekcne zurück, aber es bewegt sich, während es jene kurzen Strecken zurücklegt mit Lichtgeschwindigkeit. -- Telli 15:34, 6. Jul. 2008 (CEST)

Quellenangaben

Hallo,

mir fällt gerade auf, dass hier in dem Artikel jegliche Quellen fehlen. Vielleicht könnte die ein oder andere Quelle zur Klarheit einiger hier diskutierter Probleme beitragen. Ich empfehle dazu die Dissertation von Dr. Francesco Giacosa, in der zum Teil auch die Frage nach der Gluonenmasse geklärt wird. Er beschreibt in seiner Arbeit sogenannte Glueball-States (eine Ergänzung mit Verlinkung zum Artikel über Glueballs wäre sinnvoll) die quasi Teilchenzustände bezeichnen in denen Gluonen nicht 2 oder 3, sondern 0 Quarks einfangen und quasi leer sind, weil nur gebundene Zustände von Gluonen (bei Photonen nicht möglich, weil nicht selbstwechselwirkend). Diese haben zwar eine Masse von ca. 1-1.5 GeV (alter, falter!!) aber die Gluonen selbst sind auch nur Bestandteil des virtuellen Sees in dem Zustand. Weitere Quellenangaben wären natürlich erst recht sinnvoll.

Gruss Markov Cheney

unendlich viele Gluonen?

Wenn die Gluonen auch Farbladungen besitzen und sich selbst beeinflussen, dann müssen sie ja auch untereinander Gluonen austauschen. Aber diese würden auch Faqrbladungen besitzen, und so würden schließlich Gluonen Gluonen austauschen, die untereinander auch Gluonen austauschen würden. Diese würden dann ja auch Gluonen austauschen... Wie man sieht zeht sich das ins unendliche. Wo ist mein Gedankenfehler? Habe ich die Sache mit den Gluonen komplett falsch verstanden? Oder ist das so eine Sache, die keine Wirkliche Erklärung hat? Ich hoffe auf Antowrten ;) Gruß, 80.139.106.176 17:11, 1. Apr. 2011 (CEST)

Das nennt sich dann Confinement -- RV 11:05, 6. Jul. 2011 (CEST)

Da Quarks nur im Confinement funktionieren, haben sie makroskopisch gesehen, keine Bedeutung. Dies gilt logischerweise auch für Gluonen. Meine Frage betrifft die Masse von Gluonen (nicht die Anzahl). Da die Gluonenmasse auch im Confinement agieren würde, wird man sie nie messen können, so wie das bei der Quarkladung auch nicht möglich ist. Es ist aber vorstellbar, dass dem Gluon eine virtuelle Masse zugerechnet werden kann, analog der Quarkladung. Existieren spekulative Theorien diesbezüglich? Falls ja, dann sollte im Artikel bei der Angabe der Gluonenmasse neben der Zahl 0 noch ein Fragezeichen stehen! Mit freundlichen Grüssen --Bergdohle (Diskussion) 11:16, 20. Sep. 2016 (CEST)

Quarkmassen sind real und messbar (auch wenn es bei up und down sehr problematisch ist, da sie so leicht sind), Quarkladungen sind auch real und messbar. Massive Gluonen würden die Teilchenmassen, Zerfallskanäle und noch ein paar andere Dinge ändern - experimentell kann man eine kleine Masse nie ausschließen, aber sonderlich schwer können Gluonen nicht sein. In allen gängigen Theorien ist die Masse genau 0, diese Theorien stimmen perfekt mit Beobachtungen überein. --mfb (Diskussion) 20:49, 20. Sep. 2016 (CEST)

Dass man die Ladung von Quarks (gemeint ist die elektrische Ladung) jemals gemessen hat, ist mir völlig neu. Kannst du das belegen? Vielen Dank für die Bemühung. --Bergdohle (Diskussion) 22:57, 20. Sep. 2016 (CEST)

Measurement of the top quark charge in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV with the ATLAS detector - ein Beispiel von vielen für das Top. Die anderen Ladungen bekommt man über die Häufigkeit von Elektron+Positron -> Photon -> Quark/Antiquark, denn der Prozess ist proportional zur quadrierten (?) Ladung. Die Vorzeichen erhält man schließlich aus den Hadronen. Aber die ganze Theorie wäre auch inkonsistent mit anderen Ladungen. --mfb (Diskussion) 00:55, 21. Sep. 2016 (CEST)

hallo bergdohle. deine frage ist prinzipiell nicht eindeutig zu beantworten, da es schwer ist zu definieren, was denn die masse des gluons sein kann. klar ist nach der eichtheorie, dass gluonen masselos sind. dies betrifft jedoch nur die polmasse, welche bei hohen energien auftritt. das ist worauf mfb anspielt. im nieder-energiebereich wird ein gluon von der wechselwirkung mit anderen farbgeladenenteilchen beeinflusst. ähnlich wie die effektive masse eines elektrons im festkörpern (debye masse) kann man dies als masseerzeugung interpretieren, das wurde auch an vielen stellen gemacht (z.b. Papavasiliou et al.). mir ist jedoch keine eindeutige und eichungs-unabhängige (und dadurch physikalische weil zumindest im prinzip messbare) definiton der masse des gluons in niederenergie-bereich bekannt. ein komplettes screening, wie es das confinement dastellt, kann man auch als "unendlich große masse" interpretieren, wobei mir hier auch eine saubere definition fehlt. Generell, und das gilt auch für quarks, ist es von theorieseite her in confinierenden eichtheorien sehr schwer eine definition von masse zu geben. der zustandsraum enthält nur hadronen!

Die einzige Masse des Gluons, welche theoretisch einigermaßen solide und aus experimenten ableitbar ist, und welche deshalb meiner Meinung nach hier auf wiki stehen sollte ist die m=0. alles andere ist reine spekulation (und das wird sie solange bleiben bis jemand den zustandsraum einer confinierenden qft solide definieren kann..) beste grüße aus dem physik und wiki - ruhestand. roltevolte 21.09.2016 (nicht signierter Beitrag von 193.154.119.174 (Diskussion) 21:55, 21. Sep. 2016 (CEST))

Danke für die kompetenten Kommentare. Ich möchte noch draufhinweisen, dass die Qellenangabe mit den e-Ladungsmessungen 2013 am CERN beim Topquark sehr interpretierungsbedürftig sind. Es gilt eben nach wie vor die Ansicht, dass Quarks niemals isoliert vermessen werden können (siehe http://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0217732304016019 ). Ganz im Gegensatz zu den Neutrinos, wo ich den Tag noch erleben will, wo Massemessungen zu genauen Werten führen und nicht nur zu Obergrenzen und Bandbreiten, wie das heute noch der Fall ist. :-) --Bergdohle (Diskussion) 11:31, 22. Sep. 2016 (CEST)

Du kannst gerne Fragen stellen, aber sei vorsichtig mit Aussagen wenn du dich nicht auskennst. Die Wissenschaft hat seit 2004 Fortschritte gemacht. Top-Quarks zerfallen bevor sie hadronisieren, daher lassen sich ihre Eigenschaften isoliert messen.

Neutrinomassen: Wir wissen bereits, dass der schwerste Typ irgendwo zwischen 50 und 100 meV sein muss, die Obergrenze wird in den nächsten Jahren wohl besser werden. Die leichteste Masse wäre zwar die interessanteste, aber sollte die leichter als 10 meV sein (wahrscheinlich) ist eine präzise Messung auf absehbare Zeit unrealistisch. --mfb (Diskussion) 21:07, 22. Sep. 2016 (CEST)

Farbladungen der Gluonen als komplexe Zahl

Farbkreis mit Polarkoordinaten

In Diskussion:Farbladung#Farben_als_Zahl wird die Äquivalenz der Gluonfarben mit einer komplexen Zahl besprochen. Im LCh-Farbraum werden beispielsweise die Farbwerte einer Farbebene in Polarkoordinaten dargestellt. Ist das nur eine wilde Spekulation, oder gibt es diese Anwendung von komplexen Zahlen (Einheitsvektor) zur Darstellung des Farbaustausches und Überprüfung der Confinement-Regel bei Quarks und Co. in der ein oder anderen Veröffentlichung? Warum sonst hat man die bekannten Farben grün, rot, blau sowie die Antifarben cyan, magenta, yellow gewählt, die in der additiven Farbmischung Null = Farblos (Weiß) ergeben? --Gunnar (Diskussion) 22:34, 28. Jan. 2019 (CET)

Begriffserklärung Gluon

Wäre für eine Begriffserklärungseite

=> Gluon ( Physik) In der Teilchenphysik sind die Gluonen (engl. to glue = kleben) Elementarteilchen, die indirekt für die Anziehung von Protonen und Neutronen in einem Atomkern verantwortlich sind.

=> gluon (IT) => Auf Open WRT bassierte Firmware, welche von den meisten Freifunkgruppen für die WLAN Access-Points Verwendung findet

=> Gluon (IT) => ein Framework (nicht signierter Beitrag von 93.212.204.43 (Diskussion) )

Das kannst du unter Gluon (Begriffsklärung) anlegen falls die anderen Bedeutungen relevant genug sind. Die Hauptbedeutung ist klar bei der Physik (siehe WP:BKL). --mfb (Diskussion) 04:16, 30. Apr. 2019 (CEST)