Quarant'anni fa, nel 1979, gli esperimenti presso il laboratorio DESY in Germania hanno fornito la prima prova diretta dell'esistenza dei gluoni, i portatori della forza forte che "incolla" i quark in protoni, neutroni e altre particelle note collettivamente come adroni. Questa scoperta è stata una pietra miliare nella storia della fisica delle particelle, poiché ha contribuito a stabilire la teoria della forza forte, nota come cromodinamica quantistica.

I risultati derivavano da un'idea che colpì il teorico John Ellis mentre camminava nei corridoi del CERN nel 1976. Come racconta Ellis, stava attraversando il ponte dalla caffetteria del CERN al suo ufficio, girando l'angolo vicino alla biblioteca, quando gli venne in mente che "la situazione sperimentale più semplice per cercare direttamente il gluone sarebbe attraverso la produzione tramite bremsstrahlung nell'annichilazione elettrone-positrone". In questo processo, un elettrone e un positrone (l'antiparticella dell'elettrone) si annichilirebbero e produrrebbero occasionalmente tre "getti" di particelle, uno dei quali generato da un gluone irradiato da una coppia quark-antiquark.

Ellis e i teorici Mary Gaillard e Graham Ross hanno poi scritto un articolo intitolato "Search for Gluons in e+-e– Annihilation" in cui hanno descritto un calcolo del processo e hanno mostrato come il collisore PETRA a DESY e il collisore PEP a SLAC sarebbe in grado di osservarlo. Ellis ha poi visitato DESY, ha tenuto un seminario sull'idea e parlato con gli sperimentatori che si preparavano a lavorare a PETRA.

Un paio di anni dopo, e dopo altri articoli di Ellis, Gaillard e altri teorici, PETRA era stato commissionato e stava entrando nella gamma di energia necessaria per testare questa teoria. Subito dopo, alla Conferenza Internazionale sul Neutrino di Bergen, Norvegia, il 18 giugno 1979, i ricercatori hanno presentato un evento di collisione a tre getti appena rilevato dall'esperimento TASSO a PETRA.

Alla conferenza della European Physical Society al CERN un paio di settimane dopo, la collaborazione TASSO ha presentato diversi eventi a tre getti e risultati di analisi che hanno mostrato che il gluone era stato scoperto. Un mese dopo, nell'agosto 1979, altri tre esperimenti a PETRA hanno mostrato eventi simili che hanno fornito supporto alle scoperte di TASSO.

Scopri di più sulla scoperta nella copertura di DESY del 40esimo anniversario, nel conto di Ellis, e in questo articolo del 2004 sul Corriere del CERN.