グルーオンとは?
ぐるーおん
グルーオンとは、クォーク間に働く強い力(強い核力)を媒介する素粒子で、原子核を構成する陽子や中性子の内部でクォークを結びつける役割を担います。
グルーオン(gluon)は、素粒子物理学の標準模型において強い相互作用(強い核力)を伝える力の媒介粒子(ゲージボーゾン)です。「glue(接着剤)」に由来する名前が示すとおり、クォークどうしを結びつける「のり」のような役割を果たします。
陽子や中性子などのハドロンは、複数のクォークがグルーオンをやり取りすることによって結合しています。この相互作用の理論的枠組みを量子色力学(QCD)と呼びます。クォークは「色荷」と呼ばれる量子数(赤・緑・青)を持ち、グルーオンは色荷の変化を媒介することで強い力を伝えます。グルーオン自身も色荷を持つため、グルーオンどうしも相互作用することができます(光子と異なる点です)。
グルーオンの重要な特徴として次の点が挙げられます。
- 質量ゼロで光速で移動する
- スピンが1の整数スピン粒子(ボーゾン)
- 8種類の独立した色の組み合わせが存在する
- クォーク間の距離が離れるほど力が強まる「閉じ込め」を引き起こす
「閉じ込め」の性質により、クォークやグルーオンは単独で観測されず、必ずハドロンの内部に存在します。グルーオンは1979年の電子陽電子衝突実験で間接的に確認されました。素粒子・核物理学の理解に不可欠な基本粒子です。
使い方・例文
グルーオンは素粒子物理の教科書や粒子加速器の実験解説で登場します。「陽子の中でクォーク3個がグルーオンをやり取りして強く結びついている」という説明に使われます。
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