Erős erő, a természet alapvető kölcsönhatása, amely az anyag szubatomi részecskéi között hat. Az erős erő a kvarkokat klaszterekben köti össze, hogy jobban megismerhető szubatomi részecskéket képezzen, például protonokat és neutronokat. Ezenkívül az atommagot is tartja, és kölcsönhatásokkal alátámasztja az összes kvarkokat tartalmazó részecske közötti kapcsolatot.
szubatomi részecske: Az erős erő
Bár a célszerűen megnevezett erős erő az összes alapvető interakció közül a legerősebb, ez, akárcsak a gyenge erő, rövid hatótávolságú és
Az erős erő egy színből ismert tulajdonságból származik. Ez a tulajdonság, amelynek a vizuális értelemben nincs kapcsolatban a színnel, kissé analóg az elektromos töltéssel. Ugyanúgy, mint az elektromos töltés az elektromágnesesség forrása, vagy az elektromágneses erő, így a szín az erős erő forrása. A színtelen részecskék, mint például az elektronok és más leptonok, nem érzik az erős erőt; A színes részecskék, elsősorban a kvarkok, „érezik” az erőt. A kvantum-kromodinamika, az erős kölcsönhatásokat leíró kvantummező-elmélet a színek e központi tulajdonságából származik.
A protonok és a neutronok példái a baryonoknak, egy olyan részecskeosztálynak, amely három kvarkot tartalmaz, mindegyikben a három lehetséges színérték (piros, kék és zöld) egyikével rendelkezik. A kvarkok kombinálhatók az antikvarkokkal is (az ellenkező részeiknek, amelyeknek ellentétes színűek) mezont képeznek, például pi-mezonokat és K-mezonokat. A barionok és a mezonok nettó színe nulla, és úgy tűnik, hogy az erős erő csak a nulla színű kombinációk létezését teszi lehetővé. Az egyes kvarkok kiürítésének kísérlete, például nagy energiatartalmú részecske-ütközések esetén, csak új, „színtelen” részecskék, elsősorban mesonok létrehozását eredményezi.
Erős kölcsönhatásokban a kvarkok cserélnek gluonokat, az erős erő hordozóit. A gluonok, mint a fotonok (az elektromágneses erő hordozó részecskéi), tömeg nélküli részecskék, amelyek egy teljes belső gömböt tartalmaznak. Azonban a fotonoktól eltérően, amelyek nem töltöttek fel elektromosan, és ezért nem érzik az elektromágneses erőt, a gluonok színt hordoznak, ami azt jelenti, hogy érzékelik az erős erőt és kölcsönhatásba léphetnek egymással. Ennek a különbségnek az egyik eredménye, hogy rövid távolságán belül (kb. 10-15 méter, nagyjából egy proton vagy egy neutron átmérője) az erős erő a távolsággal erősebbnek tűnik, a többi erőtől eltérően.
Ahogy a két kvarc közötti távolság növekszik, a közöttük lévő erő inkább növekszik, mivel a feszültség egy rugalmas darabban növekszik, miközben a két vége széthúzódik. Végül a elasztikus törni fog, két darabot eredményezve. Valami hasonló történik a kvarkokkal, mert elegendő energiával nem egy kvarc, hanem egy kvark-antiquark pár húzódik ki a klaszterből. Így úgy tűnik, hogy a kvarkok mindig a megfigyelhető mezonok és baronok belsejébe vannak zárva, ezt a jelenséget úgy nevezzük, mint a szûrés. A proton átmérőjével összehasonlítható távolságokon a kvarkok közötti erős kölcsönhatás körülbelül százszor nagyobb, mint az elektromágneses kölcsönhatás. Kisebb távolságokon azonban a kvarkok közötti erős erő gyengül, és a kvarkok önálló részecskékként viselkednek, ami aszimptotikus szabadság néven ismert.
