Jaka sila, temeljna interakcija prirode koja djeluje između subatomskih čestica materije. Snažna sila veže kvarkove zajedno u grozdovima kako bi napravili više poznate subatomske čestice, poput protona i neutrona. Također drži atomsko jezgro i u osnovi je interakcija svih čestica koje sadrže kvarkove.
subatomska čestica: Snažna sila
Iako je prikladno nazvana snažna sila najjača od svih temeljnih interakcija, ona je poput slabe sile kratkotrajna i
Snažna sila nastaje u svojstvu poznatom kao boja. Ovo svojstvo, koje u vizualnom smislu riječi nema veze s bojom, pomalo je analogno električnom naboju. Baš kao što je električni naboj izvor elektromagnetizma ili elektromagnetske sile, tako je i boja izvor snažne sile. Čestice bez boje, poput elektrona i drugih leptona, ne "osjećaju" snažnu silu; čestice boje, uglavnom kvarkovi, "osjećaju" snažnu silu. Kvantna kromodinamika, teorija kvantnog polja koja opisuje snažne interakcije, dobila je ime po ovom središnjem svojstvu boje.
Protoni i neutroni su primjeri bariona, klasa čestica koje sadrže tri kvarka, a svaki ima po jednu od tri moguće vrijednosti boje (crvene, plave i zelene). Kvarkovi se također mogu kombinirati s antikvarkovima (njihove antičestice, koje imaju suprotnu boju), čime se oblikuju mezoni, poput pi mezona i K mezona. Barioni i mezoni imaju neto nultu boju, a čini se da snažna sila dopušta postojanje samo kombinacija sa nultom bojom. Na primjer, pokušaji nokautiranja pojedinih kvarkova u visokoenergetskim sudarima čestica rezultiraju samo stvaranjem novih „bezbojnih“ čestica, uglavnom mesona.
U jakim interakcijama kvarkovi razmjenjuju gluone, nositelje jake sile. Gluoni, poput fotona (čestice glasnika elektromagnetske sile), su čestice bez masi s čitavom jedinicom svojstvenog spina. Međutim, za razliku od fotona, koji nisu električno nabijeni i stoga ne osjećaju elektromagnetsku silu, gluoni nose boju, što znači da i oni osjećaju jaku silu i mogu međusobno djelovati. Rezultat ove razlike je da se unutar svog malog raspona (oko 10 −15 metara, otprilike promjera protona ili neutrona), čini se da jaka sila postaje jača s udaljenošću, za razliku od ostalih sila.
Kako se udaljenost između dva kvarka povećava, sila između njih se povećava, kako napetost djeluje na komad elastike dok se njegova dva kraja razdvajaju. S vremenom će se elastika pokvariti, prinoseći dva komada. Nešto slično se događa s kvarkovima, jer uz dovoljno energije nije jedan kvark, već par kvark-antikvark koji se "povuče" iz klastera. Čini se da su kvarkovi uvijek zatvoreni u prolaznim zidovima i barionima, fenomen poznat kao zatočenje. Na udaljenostima usporednim promjeru protona, snažna interakcija između kvarkova je oko 100 puta veća od elektromagnetske interakcije. Na manjim udaljenostima, međutim, snažna sila između kvarkova postaje slabija, a kvarkovi se počinju ponašati poput neovisnih čestica, efekt poznat kao asimptotska sloboda.
