Pour les articles homonymes, voirconfinement.
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Discutez des points à améliorer enpage de discussion.Leconfinement de couleur (ou simplementconfinement) est une propriété desparticules élémentaires possédant unecharge de couleur : ces particules ne peuvent être isolées et sont observées uniquement avec d'autres particules de telle sorte que la combinaison formée soitblanche, c’est-à-dire que sa charge de couleur totale soit nulle. Cette propriété est à l'origine de l'existence deshadrons. Le phénomène est décrit dans le cadre de lachromodynamique quantique (ou CDQ, QCD en anglais).
Pour un article plus général, voirChromodynamique quantique.
Le phénomène de confinement est lié à la propriété deliberté asymptotique desinteractions fortes qui agissent sur les particules possédant une charge de couleur. Les couplages dus aux autres interactions fondamentales (électromagnétique,faible etgravitationnelle) diminuent avec la séparation, et peuvent donc être négligés pour desétats asymptotiques (à très grande séparation). Pour les interactions fortes, lecouplage entre particules colorées augmente avec la distance, de façon approximativement linéaire à grande séparation. Ceci est interprété comme la formation d'untube de flux magnétique entre les particules par lesgluons. L'énergie du tube de flux augmente avec la séparation, jusqu'à être suffisamment grande pour former une paire quark-antiquark. Phénoménologiquement, on considère alors que le tube est brisé et que de nouveaux tubes se forment entre les quarks présents.
Si un ensemble de quarks globalementblanc (sans couleur) est ainsi formé, il cesse d'interagir avec le reste du système et forme unétat lié appeléhadron. Les quarks à l'intérieur des hadrons sont reliés par des tubes de flux entre eux mais pas avec le reste du système ; les hadrons forment des états asymptotiques qui interagissent faiblement à plus grande distance, comme dans le cas de laforce nucléaire.
Le processus de rupture des tubes de flux se répète jusqu'à ce que tous les quarks produits soient rassemblés en hadrons. L'ensemble du processus est appeléhadronisation.
À l'heure actuelle, on ne connaît que deux types de hadrons : lesmésons, où un quark est associé à un antiquark possédant son anticouleur, et lesbaryons, où trois quarks possédant les couleurs rouge, verte et bleue se combinent pour former une particuleblanche (cette propriété est à l'origine du termecouleur pour la charge des interactions fortes, puisqu'elle rappelle lasynthèse additive des « vraies » couleurs).
Malgré ces considérations intuitives, il n'existe pas à l'heure actuelle de preuve formelle que le confinement est bien une caractéristique de lachromodynamique quantique (CDQ). Cela est dû au fait que le confinement est un phénomène à fort couplage où leseffets non perturbatifs dominent. La compréhension actuelle de la CDQ reposant sur des approches perturbatives, le confinement est décrit essentiellement par des modèles, tels que des modèles depotentiel effectif, le modèle des tubes de flux de couleur décrit plus haut, des modèles de cordes. Implémentés dans des programmes informatiques tels que PYTHIA ou HERWIG, ces modèles peuvent être utilisés pour simuler l'hadronisation de manière relativement précise[réf. nécessaire].
Le confinement est également une propriété dumodèle de Schwinger, et plus généralement desthéories de jaugeabélienne en dimension inférieure à quatre.
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