Frage von grubenhirn, 75

Wenn Gluonen keine Masse besitzen (und sich daher mit Lichtgeschwindigkeit bewegen müssen), warum wirkt ihre Kraft dann nicht auch übers ganze Universum?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Reggid, 35

der grund warum die starke wechselwirkung (<---gluonen) nur über sehr kurze distanzen wirkt liegt ganz einfach darin, dass alle bausteine aus denen materie aufgebaut ist (protonen, neutronen, elektronen --> atome --> moleküle ...) unter der starken wechselwirkung nicht geladen sind.

so wie elektrisch ungeladene teilchen nicht auf elektrische felder reagieren, so spüren teilchen welche unter der starken wechselwirkung ungeladen sind eben diese wechselwirkung nicht.

die starke wechselwirkung wirkt nur zwischen teilchen die diese spezielle ladung (man nennt sie "farbladung", hat aber überhaupt nichts mit farben zu tun) tragen, dass sind quarks und gluonen. teilchen wie protonen und neutronen sind aus quarks und gluonen zusammengesetzt, aber so dass sie nach außen hin neutral sind. nur wenn sie sich extrem nahe kommen, auf abständen von ca. 10^-15 m, dann "fühlen" sich quasi die farbgeladenen teilchen im inneren der beiden protonen. dies führt dann zu einer wechselwirkung zwischen den protonen und ergibt dass, was man die starke kernkraft nennt. das ist aber wie beschrieben nur eine art "restwirkung" der starken wechselwirkung zwsichen zwei nach außen hin ungeladenen teilchen (in etwa analog zur van-der-waals-kraft beim elektromagnetismus).

die volle starke wechselwirkung wirkt wie gesagt nur zwischen quarks und gluonen, also im inneren von teilchen welche sich aus diesen zusammensetzen, oder bei experimenten an teilchenbeschleunigern wo die kollisionsenergien so groß sind dass die einzelnen quarks und gluonen in den protonen miteinander kollidieren.

Kommentar von grubenhirn ,

die starke wechselwirkung wirkt nur zwischen teilchen die diese
spezielle ladung (man nennt sie "farbladung", hat aber überhaupt nichts
mit farben zu tun) tragen, dass sind quarks und gluonen. teilchen wie
protonen und neutronen sind aus quarks und gluonen zusammengesetzt, aber
so dass sie nach außen hin neutral sind. nur wenn sie sich extrem nahe
kommen, auf abständen von ca. 10^-15 m, dann "fühlen" sich quasi die
farbgeladenen teilchen im inneren der beiden protonen.

Achso!

Dann sind die Gluonen also doch überall!

Ich denke, jetzt habe ich es halbwegs verstanden.

Es liegt also rein an der Tatsache, dass die Gluonen nur bei einzelnen Teilchen wirken können, die eine Farbladung haben (also eine gewisse Struktur), so dass es so scheint, als wären sie nicht überall sonst im Raum vorhanden.

Kommentar von Reggid ,

nein, gluonen sind nicht überall.

der grund dafür dass alle objekte farbneutral sind liegt daran, dass immer alle farbgeladenen teilchen (quarks, gluonen) sofort bindungszustände (wie z.B. protonen u. neutronen) bilden, welche dann eben in summe wieder farbneutral sind.

ein einzelnes freies farbegeladenes teilchen kann in der natur nicht vorkommen. diese tatsache, dass farbgeladene teilchen immmer nur in bindungszuständen "eingeschlossen" vorkommen, nennt man "confinement".

daher sind auch nicht überall gluonen, denn diese tragen eine farbladung und unterliegen somit dem confinement.

einzelne freie (für einen kurzen augenblick) quarks und gluonen kann man nur an teilchenbeschleunigern "beobachten", denn bei energien jenseits von 1 Gev wird das confinement aufgehoben.

Antwort
von CubeNoob, 58

Wie will den etwas das keine Masse hat, etwas mit Masse beeinflussen

Kommentar von grubenhirn ,

Keine (Ruhe)masse...

Kommentar von CubeNoob ,

ich würde es dir gerne erklären, kenne mich wiederum aber nicht mit gluonen aus

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