Kuvvetler > Etkileşimlerin İşleyişleri > Güçlü

Etkileşimlerin İşleyişleri
Güçlü:

Kuarklar elektrik yükünden başka, bir de renk yükü taşıyorlar Nasıl ki elektrik yüklü parçacıklar, elektrik yüklerinin mümkün kıldığı foton alışverişi aracılığıyla elektromanyetik etkileşimde bulunuyorlarsa, kuarklar da bu renk yükleri sayesinde, gluon alışverişinde bulunarak, birbirleriyle güçlü etkileşime giriyorlar İki kuark birbirlerine yeterince, örneğin 10-17 m gibi bir mesafede iseler, çılgınca gluon alışverişine başlıyor ve bu gluonların oluşturduğu, son derece güçlü bir 'renk kuvveti alanı' kuarkları birbirine bağlıyor Hem de kuarklar birbirinden uzaklaşmaya başlayınca, aralarındaki bu kuvvet alanında biriken potansiyel enerji, giderek daha da artıyor Nasıl bir şey bu renk yükü?

Renk yükleri üç çeşit Bunlara; mavi, yeşil ve kırmızı deniyor Her birinin, birer de karşıt renk yükü var: karşıt mavi, karşıt yeşil ve karşıt kırmızı Herhangi bir kuark herhangi bir anda bir renk yüküne, bir karşıt kuark da, karşıt renk yüklerinden birine sahip Kuarklar bir araya geldiklerinde ortaya, taşıdıkları renk yüklerinin toplamı çıkıyor Örneğin kırmızı; yeşil ve mavi renk yüklü üç kuark bir araya geldiklerinde, net renk yükü; tıpkı bu üç rengin bir araya gelmesi halinde nötür renk sayılan beyazın ortaya çıkmasına benzer şekilde; nötür oluyor Veya belli bir renk yüküne sahip bir kuarkla, o renk yükünün karşıtına sahip bir karşıt kuark bir araya geldiklerinde; karşıt iki renk yükü birbirini götürüyor ve ortaya çıkan net renk yükü, yine nötür oluyor: Tıpkı +e ve -e elektrik yüklü iki parçacığın bir araya gelmesi durumunda, net elektrik yükünün sıfır olması gibi Yalnız, elektrik yüküyle renk yükü arasında, önemli bir fark var

Elektrik yükü taşıyan bir parçacık, örneğin elektron; hep aynı -e elektrik yükünü taşıyor ve elektron bir foton saldığında veya soğurduğunda, elektronun elektrik yükünde bir değişiklik olmuyor Halbuki aynı ve tek bir kuark, diğer kuarklarla gluon alışverişi sırasında, her gluon saldığında veya soğurduğunda, renk yükünü değiştiriyor Dolayısıyla aynı ve tek bir kuark, farklı anlarda, olası üç farklı renk yükünden, herhangi ve yalnız birine sahip olabiliyor

Elektrik ve renk yükleri arasındaki bu fark; elektromanyetik etkileşimin taşıyıcısı olan fotonun elektrik yükü taşımaması, halbuki güçlü iletişimin taşıyıcısı olan gluonun renk yükü taşıyor olmasından kaynaklanıyor Hem de gluonların taşıdıkları renk yükleri; renk yükünün de elektrik yükü gibi korunması gerektiğinden, farklı farklı olabildikleri gibi, tek bir renk yükünden değil de, ikili renk yükü bileşimlerinden oluşuyor Çünkü; örneğin kırmızı renk yükü taşıyan bir kuarkın renk yükü, gluon saldıktan sonra yeşile dönüşüyorsa, o gluonun renk yükünün, toplam renk yükünün korunmasını sağlayacak bileşimde olması gerekiyor Yani bu durumda: kırmızı ve karşıt yeşil Böylelikle, gluon salınmadan önce kırmızı olan toplam renk yükü, bu gluon salındıktan sonra hala; yeşil+(kırmızı+karşıt yeşil)=kırmızı olabiliyor

Özetle; gluon salan veya soğuran bir kuarkın renk yükü değiştiğine, öte yandan renk yükünün korunması gerektiğine göre; gluonlar daima, bir renk ve bir karşıt renk yükü taşıyor Öte yandan, 3 renk yükü ile 3 karşıt renk yükünün, 9 farklı ikilisi olabildiğine göre; gluonlar için 9 farklı renk yükü bileşiminin mümkün olması gerekiyor Fakat Standart Model matematiği bunlardan sadece 8'ine izin veriyor ve dolayısıyla, gluonların yalnızca 8 farklı renk yükü bileşimi olabiliyor Bileşimlerden birinin neden yasak olması gerektiğinin, matematiksel nedeni varsa da, önsezisel bir açıklaması yok
Tekrarlamak gerekirse; renk yükü kavramının ve bu kapsamda kullanılan renk yükü adlarının, görebildiğimiz renklerle hiçbir ilgisi yok Bu kurgu sadece, fizikçilerin, kuarkların davranışlarıyla ilgili gözlemlerini açıklamaya çalışırken geliştirdikleri matematik modeliyle ilgili bir isimlendirmeden ibaret