démarrage collisions (64)

Pour démarrer la collision il faut que les deux constituants élémentaires initiaux (issus du proton par exemple) puissent interagir. Pour cela, le joueur dont c’est le tour doit poser une carte qui permette cette interaction.

Pour démarrer la collision il suffit donc d’appliquer les règles pour créer des brelans du « Quark poker (64) » (baryons exclus).

De nombreuses configurations, la plupart avec cinq cartes mais également avec trois seulement, peuvent être envisagées qui respectent la conservation des symboles et des couleurs au niveau des brelans.

Interaction entre deux quarks ou deux antiquarks

Les exemples donnés pour le jeu avec 32 cartes restent valables, avec plus de variété au niveau des couleurs comme nous l’illustrons ci-dessous.

Si les constituants tirés sont deux quarks ou bien deux antiquarks la disposition des cartes est nécessairement la suivante:

Chaque groupe de trois cartes représentant un brelan est indiqué par les deux cercles rouge et bleu. Les constituants (deux quarks ou bien deux antiquarks), tirés au hasard, sont représentés par les cartes rouge et bleue situées à gauche de chacun des deux groupes. La force, ici non colorée, est indiquée par la lettre « F » et les deux autres cartes contenant un « ? » correspondent à celles qui vont compléter la collision. Par convention, dans le brelan indiqué par le cercle rouge, la carte rouge se transforme en « ? » sous l’action de la force « F ». De même, les trois cartes du brelan indiqué par le cercle en bleu, représentent la fusion de la carte bleue initiale avec la force « F » pour former la dernière carte manquante. La conservation des couleurs implique que les cartes ayant un « ? » soient nécessairement de la même couleur que celles de départ. Dans cet exemple, le choix initial des couleurs rouge et bleue est arbitraire.

La conservation des symboles pour le brelan du cercle rouge implique que le symbole de la carte initiale se retrouve parmi les deux symboles de la force.

De même, pour le brelan du cercle bleu, le symbole de la carte initiale doit être présent parmi les deux symboles de la force mais dans la direction opposée.

Ces contraintes permettent d’identifier quelle carte est possible pour la force « F » (rappelons qu’un photon, un Z⁰ ou bien le boson H conviennent dans tous les cas et que l’on peut alors appliquer « le saut« ).

Les deux mêmes cartes initiales peuvent également interagir en échangeant un gluon qui doit alors posséder les deux couleurs de ces particules.

Comme précédemment, les constituants (deux quarks ou bien deux antiquarks), tirés au hasard, sont représentés par les cartes rouge et bleue situées à gauche. La force, peut être  le gluon « rouge-bleu » ou bien « bleu-rouge ». La conservation des couleurs au niveau de chacun des brelans implique que chacun des constituants change de couleur. Les symboles restent inchangés lors de l’interaction car le gluon n’a aucune action eux. Les particules dans l’état final sont donc, à la couleur près, les mêmes que celles entrant en collision. Pour cette raison nous avons enlevé les points d’interrogation.

Interaction entre un quark et un antiquark

Les interactions décrites ci-dessus sont également applicables au cas d’un quark et d’un antiquark. Il existe en outre la possibilité que le quark et l’antiquark fusionnent en une force.

Les configurations présentées pour le jeu à 32 cartes restent valables comme celle indiquée ci-dessous:

Le quark et l’antiquark fusionnent pour former la force « F » non colorée. Cette dernière se désintègre en une paire quark-antiquark ou bien lepton-antilepton ou éventuellement en deux autres cartes de forces. Les deux constituants ont nécessairement la même couleur afin d’assurer la conservation de cette quantité.

La conservation des symboles au niveau des brelans implique que chacun des symboles situés sur les cartes, qui fusionnent ou bien qui sont issues de la carte force, soient présents sur cette dernière.

Il est également possible que le quark et l’antiquark interagissent  par interaction forte comme dans l’exemple ci-dessous:

Un quark rouge et un antiquark bleu fusionnent en un gluon « rouge-bleu ». La conservation des symboles exige que les deux constituants aient la même saveur. Le gluon peut, à son tour se transformer de différentes manières: une nouvelle paire quark-antiquark ou bien en deux gluons. Dans ce dernier cas nous n’avons représenté qu’une des possibilités.

On peut noter que le gluon ne peut pas se transformer en une paire lepton-antilepton ou bien en deux forces blanches, qui sont formées de cartes non colorées.

Interaction entre un quark ou un antiquark avec un gluon

Nous considèrerons uniquement des exemples avec un quark car ceux contenant un antiquark sont similaires. Nous avons deux possibilités suivant que le quark et le gluon ont ou pas une couleur commune.

           Le quark et le gluon ont une couleur en commun

L’interaction peut alors simplement consister en un changement de couleur du quark et nous n’aurons qu’une seule particule élémentaire dans l’état final.

Un quark rouge et un gluon « rouge-bleu » ont été tirés pour démarrer la collision. L’action du gluon va transformer la couleur du quark, du rouge au bleu, sans changer sa nature.

           Le quark et le gluon n’ont pas de couleur en commun

L’interaction peut démarrer en posant un gluon qui possède la couleur du quark et une des deux couleurs du gluon initial.

Un quark rouge et un gluon « bleu-vert » ont été tirés pour démarrer la collision. Un gluon « rouge-bleu » peut assurer l’interaction. Le brelan représenté par le cercle en trait plein correspond à la transformation du quark rouge initial en quark bleu final sous l’action du gluon « rouge-bleu ». Le second brelan, représenté par le cercle en tirets, correspond à la fusion des gluons « rouge-bleu » et « bleu-vert » en un gluon « rouge-vert ».

À la place du gluon « rouge-bleu » nous aurions pu utiliser un gluon « bleu-rouge » ou « vert-rouge » ou « rouge-vert » ou encore des « 3 couleurs ».

Interaction entre deux gluons

Comme ils ont une couleur en commun, ils peuvent fusionner pour former un gluon ayant les deux couleurs restantes.

Un gluon « rouge-vert » et un gluon « bleu-vert » ont été tirés pour démarrer la collision. Un gluon « rouge-bleu » peut assurer l’interaction. Les couleurs sont bien conservées au niveau du brelan indiqué par le cercle rouge (le bleu, le rouge et le vert apparaissent en paires). Le gluon « rouge-bleu » peut ensuite se transformer en une paire quark-antiquark ou bien en deux gluons (seule une possibilité est indiquée sur le dessin).

Gluon des trois couleurs

Il peut interagir avec toute particule colorée sans en modifier ni la nature ni la couleur. On peut donc pratiquer « le saut » avec ce gluon.