Hace cuarenta años, en 1979, experimentos en el laboratorio DESY en Alemania proporcionaron la primera prueba directa de la existencia de gluones, los portadores de la fuerza fuerte que "pegan" los quarks en protones, neutrones y otras partículas conocidas colectivamente como hadrones. Este descubrimiento fue un hito en la historia de la física de partículas, ya que ayudó a establecer la teoría de la fuerza fuerte, conocida como cromodinámica cuántica.

Los resultados surgieron de una idea que se le ocurrió al teórico John Ellis mientras caminaba por los pasillos del CERN en 1976. Como cuenta Ellis, estaba caminando por el puente desde la cafetería del CERN de regreso a su oficina, doblando la esquina de la biblioteca, cuando se le ocurrió que "la situación experimental más simple para buscar directamente el gluón sería a través de la producción vía bremsstrahlung en la aniquilación electrón-positrón". En este proceso, un electrón y un positrón (la antipartícula del electrón) se aniquilarían y producirían ocasionalmente tres "chorros" de partículas, uno de los cuales es generado por un gluón irradiado por un par de quark-antiquark.

Ellis y los teóricos Mary Gaillard y Graham Ross luego escribieron un artículo titulado "Búsqueda de gluones en e + -e– Aniquilación" en el que describieron un cálculo del proceso y mostraron cómo el colisionador PETRA en DESY y el colisionador PEP en SLAC sería capaz de observarlo. Ellis luego visitó DESY, dio un seminario sobre la idea y conversó con experimentadores que se preparan para trabajar en PETRA.

Un par de años después, y siguiendo más artículos de Ellis, Gaillard y otros teóricos, PETRA estaba siendo comisionado y entrando en el rango de energía requerido para probar esta teoría. Poco después en la Conferencia Internacional de Neutrinos en Bergen, Noruega, el 18 de junio de 1979, Los investigadores presentaron un evento de colisión de tres chorros que acababa de ser detectado por el experimento TASSO en PETRA.

En la conferencia de la Sociedad Europea de Física en el CERN un par de semanas después, la colaboración TASSO presentó varios eventos de tres chorros y resultados de análisis que mostraron que se había descubierto el gluón. Un mes despues, en agosto de 1979, Otros tres experimentos en PETRA mostraron eventos similares que apoyaron los hallazgos de TASSO.

Obtenga más información sobre el descubrimiento en la cobertura de DESY del 40 aniversario, en la cuenta de Ellis, y en este artículo de 2004 CERN Courier.