exemples de démarrages (64)

Nous reprenons ici les différents types de collisions présentés sur la page de « démarrage » en nous intéressant aux cas où la force est un gluon puisque les autres types d’interactions ont été détaillés dans les exemples fournis pour collision avec 32 cartes.

Les particules initiales échangent un gluon

Nous pouvons avoir échange d’un gluon si les particules initiales sont deux quarks, deux antiquarks, un quark et un antiquark ou encore deux gluons. Le cas de l’interaction entre un constituant (quark ou antiquark) avec un gluon est traité à la fin de cette page.

          Interaction entre deux constituants

Dans cet exemple nous avons supposé que deux quarks entraient en collision mais le résultat aurait été similaire avec deux antiquarks ou bien un quark et un antiquark.

Sur le premier schéma, les deux constituants élémentaires tirés au hasard dans les deux protons sont indiqués par une marque en noir sur les cartes respectives. Il s’agit d’un quark « up » rouge et d’un quark « down », bleu. Un gluon « rouge-bleu » (ou « bleu-rouge ») peut réaliser l’interaction car il possède une couleur commune avec chacun des deux quarks.

Sur le second schéma, le joueur a posé la carte bleue du quark « up » afin de compléter le premier brelan. On peut vérifier que les couleurs et les symboles sont bien conservées pour la transformation: « up-rouge » → gluon « rouge-bleu » + « up-bleu ».

Sur le troisième schéma, le joueur a posé le quark « down-rouge » afin de compléter le brelan indiqué par le cercle bleu. La dernière opération consiste à retourner les cartes qui sont maintenant inactives. Pour la suite du jeu il reste les quarks « up-bleu » et « down-rouge ».

On peut noter que les gluons n’agissent que sur des constituants appartenant à la même famille (règle 3 dans la formation des brelans).

          Interaction entre deux gluons

Il existe encore plusieurs possibilités suivant que les deux gluons ont ou pas une couleur en commun.

                    Les deux gluons ont une couleur commune

Sur le premier schéma, les deux constituants élémentaires tirés au hasard dans les deux protons sont un gluon « rouge-vert » et un gluon « bleu-vert ». Ils ont en commun la couleur verte. L’interaction, étape 1, peut-être transmise par le gluon « rouge-bleu »  (ou par le « bleu-rouge »). À l’étape 2, le gluon « vert-bleu » est le seul, dans le jeu qui peut être utilisé pour compléter le brelan indiqué par le cercle rouge (en effet le gluon « bleu-vert » a été posé au départ).

De même, à l’étape 3, seul le gluon « vert-rouge » peut être posé pour compléter le second brelan. La dernière opération consiste à retourner les cartes qui sont maintenant inactives. Pour la suite du jeu il reste les gluons « vert-bleu » et « vert-rouge ».

 

                Les deux gluons n’ont pas une couleur en commun

Un gluon ayant une couleur commune avec chacun des deux gluons de départ permet de démarrer la collision qui devra donner naissance à deux autres gluons afin de satisfaire à la conservation des couleurs.

Sur le premier schéma, les deux constituants élémentaires tirés au hasard dans les deux protons sont un gluon « rouge-vert » et un gluon des trois couleurs « bleu-bleu ». Ils n’ont pas de couleur en commun. L’interaction, étape 1, peut-être transmise par le gluon « rouge-bleu »  (ou par le « bleu-rouge ») ou encore par les gluons « vert-bleu » et « bleu-vert » qui ont une couleur en commun avec chacun des gluons initiaux. À l’étape 2, le gluon « vert-bleu »  (ou « bleu-vert ») permet de compléter le premier brelan. 

 

À l’étape 3, seul le gluon « bleu-rouge » peut être posé pour compléter le second brelan, en effet le gluon « rouge-bleu » est déjà posé. La dernière opération consiste à retourner les cartes qui sont maintenant inactives. Pour la suite du jeu il reste les gluons « vert-bleu » et « bleu-rouge ».

 

Les particules initiales fusionnent en un gluon

Un gluon peut résulter de la fusion entre un quark et un antiquark ou bien entre deux gluons.

          Fusion entre un quark et un antiquark

Les gluons n’agissant pas sur les symboles, cette situation n’existe qu’entre un quark et son antiquark associé.

 

Sur le premier schéma, les deux constituants élémentaires tirés au hasard dans les deux protons sont un quark « up-rouge » et un antiquark « antiup-bleu ». L’interaction, étape 1, peut-être transmise par le gluon « bleu-rouge » (ou « rouge-bleu ») en lequel le quark et l’antiquark peuvent fusionner. Le gluon peut à son tour se transformer en une nouvelle paire quark-antiquark dont la nature peut être différente de la paire initiale. Par exemple, pour l’étape 2, nous supposons que le gluon se  transforme en une paire quark-antiquark de « beauté ». Le joueur pose le quark « beauté-rouge » (il aurait pu tout aussi bien poser le quark de couleur bleue). Ce même gluon aurait pu également se transformer en deux gluons.

Lors de l’étape 3 on doit compléter la paire quark-antiquark en posant l’antiquark « beauté-bleu ». La collision est réalisée et on retourne les cartes qui sont maintenant inactives.

            Fusion entre deux gluons

Les gluons incidents doivent posséder une couleur en commun.

Sur le premier schéma, les deux constituants élémentaires tirés au hasard dans les deux protons sont un gluon « rouge-vert » et un gluon « bleu-vert ». L’interaction, étape 1, peut-être transmise par le gluon « rouge-bleu » (ou « bleu-rouge ») en lequel ils peuvent fusionner. La règle de conservation des couleurs est vérifiée au niveau du brelan indiqué par le cercle rouge. Le gluon « rouge-bleu » peut à son tour se transformer en une paire quark-antiquark ou bien en deux gluons. Nous avons choisi la première possibilité en posant, lors de l’étape 2, la carte du quark « beauté-rouge ».

 

Lors de l’étape 3 on doit compléter la paire quark-antiquark en posant l’antiquark « beauté-bleu ». La collision est réalisée et on retourne les cartes qui sont maintenant inactives.

 

Collision entre un gluon et un constituant

Nous devons distinguer le cas où le constituant et le gluon ont une couleur en commun.

            Le gluon et le constituant ont une couleur commune

Cette configuration peut conduire à la présence d’un seul constituant dans l’état final et elle n’existe pas dans le jeu « collisions (32) ».

Sur le premier schéma, les deux constituants élémentaires tirés au hasard dans les deux protons sont un gluon « bleu-rouge » et un quark « up-rouge ». Le gluon ayant une couleur commune avec le quark il peut interagir avec lui et le transformer en quark « up-bleu ». À l’étape 2 on retourne les cartes ayant initié l’interaction.

             Le gluon et le constituant ont ou pas de couleur en commun

Un gluon échangé entre les deux particules permet de réaliser l’interaction.

Sur le premier schéma, les deux constituants élémentaires tirés au hasard dans les deux protons sont un gluon « bleu-vert » et un quark « up-rouge ». L’interaction, étape 1, peut-être transmise par le gluon « rouge-bleu » (ou « bleu-rouge ») qui a une couleur commune avec les deux particules de départ. Un gluon « rouge-vert » ou « vert-rouge » aurait également convenu ou encore un gluon des 3 couleurs. À l’étape 2 la règle de conservation des couleurs est vérifiée au niveau du brelan indiqué par le cercle rouge si l’on pose le quark « up-bleu ». Il s’agit de la seule possibilité.

À l’étape 3, on complète le brelan indiqué par le cercle bleu en posant le gluon « rouge-vert » (ou « vert-rouge ») afin d’assurer la conservation des couleurs. Les cartes maintenant inactives sont retournées à l’étape 4.