Techniklexikon

Confinement

Quarkeinschluss, Eigenschaft der Quarks, prinzipiell nicht als freie Teilchen beobachtbar zu sein, sondern stets farbneutrale (Farbladung) Bindungszustände (Mesonen, Baryonen) zu bilden, deren Ladungen ganzzahlige Vielfache der Elementarladung sind. Im Gegensatz zur asymptotischen Freiheit kann die Eigenschaft des Confinement bislang nicht aus ersten Prinzipien der QCD bewiesen werden, sondern muss bisher als Erfahrungstatsache betrachtet werden. Ein qualitatives Erklärungsmodell geht von sogenannten Gluon-Strings, das sind stark lokalisierte Farbflussröhren mit konstanter Energiedichte, aus, die die Bindung zwischen zwei Quarks herstellen (Abb.). Die Quarks befinden sich für grosse Abstände in einem linear anwachsenden Potential

wobei r der Abstand zwischen den Quellen der Farbladung ist und K die sogenannte Stringspannung. Überschreitet die Stringspannung einen bestimmten Schwellenwert, so bricht der String auf und erzeugt ein Quark-Antiquark-Paar. Der Versuch, ein Quark zu isolieren, führt also lediglich zur Erzeugung immer neuer Quark-Bindungszustände.

Confinement: Gluon-Strings zwischen einem Quark und einem Antiquark.