La energía de enlace de la cromodinámica cuántica ( energía de enlace QCD ), la energía de enlace de gluones o la energía de enlace cromodinámica es la energía de enlace de los quarks en hadrones . Es la energía del campo de la fuerza fuerte , que está mediada por gluones . La energía de movimiento y la energía de interacción contribuyen con la mayor parte de la masa del hadrón. [1]
Fuente de masa
La mayor parte de la masa de los hadrones es en realidad energía de enlace QCD, a través de la equivalencia masa-energía . Este fenómeno está relacionado con la ruptura de la simetría quiral . En el caso de los nucleones , protones y neutrones , la energía de enlace QCD forma aproximadamente el 99% de la masa del nucleón. Eso es si asumiendo que la energía cinética de los constituyentes del hadrón, moviéndose cerca de la velocidad de la luz , lo que contribuye en gran medida a la masa del hadrón, [1] es parte de la energía de enlace QCD. Para los protones, la suma de las masas en reposo de los tres quarks de valencia (dos quarks arriba y uno abajo ) es aproximadamente9.4 MeV / c 2 , mientras que la masa total del protón es aproximadamente938,3 MeV / c 2 . Para los neutrones, la suma de las masas en reposo de los tres quarks de valencia (dos quarks abajo y uno arriba) es aproximadamente11,9 MeV / c 2 , mientras que la masa total del neutrón es de aproximadamente939,6 MeV / c 2 . Teniendo en cuenta que casi toda la masa del átomo se concentra en los nucleones, esto significa que aproximadamente el 99% de la masa de la materia cotidiana ( materia bariónica ) es, de hecho, energía de enlace cromodinámica.
Energía gluón
Si bien los gluones no tienen masa , aún poseen energía: energía de enlace cromodinámico. De esta manera, son similares a los fotones , que también son partículas sin masa que transportan energía: energía fotónica . No se puede calcular la cantidad de energía por gluón individual, o "energía de gluón". A diferencia de la energía fotónica, que es cuantificable, descrita por la relación de Planck-Einstein y depende de una sola variable (la frecuencia del fotón ), no existe una fórmula para la cantidad de energía transportada por cada gluón. Si bien se pueden observar los efectos de un solo fotón, no se han observado gluones únicos fuera de un hadrón. Debido a la complejidad matemática de la cromodinámica cuántica y la estructura algo caótica de los hadrones, [2] que están compuestos de gluones, quarks de valencia, quarks de mar y otras partículas virtuales , ni siquiera se puede medir cuántos gluones existen en un momento dado dentro de un hadrón. Además, no toda la energía de unión de QCD es energía de gluones, sino que parte de ella proviene de la energía cinética de los componentes del hadrón. Por lo tanto, solo se puede establecer la energía de enlace de QCD total por hadrón. Sin embargo, en el futuro, los estudios en plasma de quarks-gluones podrían superar esto.
Ver también
Referencias
Descomposición de la masa de protones (Lattice QCD): https://physics.aps.org/articles/v11/118
- ↑ a b Strassler, Matt (15 de abril de 2013). "Protones y neutrones: el pandemonio masivo en la materia" . De particular importancia . Consultado el 30 de mayo de 2016 .
- ^ Cho, Adrian (2 de abril de 2010). "Masa del quark común finalmente clavado" . Revista de ciencia . AAAS . Consultado el 30 de mayo de 2016 .