Stærk kraft, en grundlæggende interaktion mellem naturen, der virker mellem subatomære partikler af stof. Den stærke kraft binder kvarker sammen i klynger for at fremstille mere velkendte subatomære partikler, såsom protoner og neutroner. Den holder også atomkernen sammen og ligger til grund for interaktioner mellem alle partikler, der indeholder kvarker.
subatomisk partikel: Den stærke kraft
Selvom den passende navngivne stærke styrke er den stærkeste af alle de grundlæggende interaktioner, er den ligesom den svage styrke kort afstand og
Den stærke kraft stammer fra en egenskab kendt som farve. Denne egenskab, som ikke har nogen forbindelse med farve i ordets visuelle forstand, er noget analog med elektrisk ladning. Ligesom elektrisk ladning er kilden til elektromagnetisme eller den elektromagnetiske kraft, så er farve kilden til den stærke kraft. Partikler uden farve, såsom elektroner og andre leptoner, "føler" ikke den stærke kraft; partikler med farve, hovedsageligt kvarkerne, "føler" den stærke kraft. Kvantekromodynamik, kvantefeltteorien, der beskriver stærke interaktioner, tager sit navn fra denne centrale egenskab ved farve.
Protoner og neutroner er eksempler på baryoner, en klasse af partikler, der indeholder tre kvarker, hver med en af tre mulige farveværdier (rød, blå og grøn). Kvarker kan også kombineres med antikvarker (deres antipartikler, der har modsat farve) til dannelse af mesoner, såsom pi-mesoner og K-mesoner. Baryoner og mesoner har alle en netfarve på nul, og det ser ud til, at den stærke kraft kun tillader kombinationer med nulfarve. Forsøg på at slå individuelle kvarker ud, f.eks. I partikerkollisioner med høj energi, resulterer kun i dannelsen af nye "farveløse" partikler, hovedsageligt mesoner.
I stærke interaktioner udveksler kvarkerne gluoner, bærerne af den stærke kraft. Gluoner, ligesom fotoner (messengerpartiklerne af den elektromagnetiske kraft), er masseløse partikler med en hel enhed med indre spin. I modsætning til fotoner, der ikke er elektrisk ladet og derfor ikke føler den elektromagnetiske kraft, bærer gluoner farve, hvilket betyder, at de føler den stærke kraft og kan interagere indbyrdes. Et resultat af denne forskel er, at inden for dens korte rækkevidde (ca. 10-15 meter, stort set diameteren af en proton eller et neutron) ser det ud til at blive stærkere med afstand i modsætning til de andre kræfter.
Når afstanden mellem to kvarker øges, øges kraften mellem dem snarere som spændingen gør i et stykke elastik, når dets to ender trækkes fra hinanden. Til sidst vil elastikken gå i stykker, hvilket giver to stykker. Noget lignende sker med kvarker, for med tilstrækkelig energi er det ikke et kvark, men et kvark-antikark-par, der "trækkes" fra en klynge. Således synes kvarker altid at være låst inde i de observerbare mesoner og baryoner, et fænomen kendt som indeslutning. I afstande, der kan sammenlignes med en protons diameter, er den stærke vekselvirkning mellem kvarker ca. 100 gange større end den elektromagnetiske vekselvirkning. På mindre afstande bliver den stærke kraft mellem kvarkerne imidlertid svagere, og kvarkerne begynder at opføre sig som uafhængige partikler, en effekt kendt som asymptotisk frihed.
