Močna sila, temeljna interakcija narave, ki deluje med subatomskimi delci materije. Močna sila veže kvarke v grozde, da naredi bolj znane subatomske delce, kot so protoni in nevtroni. Prav tako združuje atomsko jedro in temelji na interakciji med vsemi delci, ki vsebujejo kvarke.
subatomski delci: Močna sila
Čeprav je primerno imenovana močna sila najmočnejša od vseh temeljnih interakcij, je, tako kot šibka sila, kratkotrajna in
Močna sila izvira iz lastnosti, znane kot barva. Ta lastnost, ki v vizualnem pomenu besede nima povezave z barvo, je nekako analogna električnemu naboju. Tako kot je električni naboj vir elektromagnetizma ali elektromagnetne sile, tako je barva vir močne sile. Delci brez barve, kot so elektroni in drugi leptoni, ne čutijo močne sile; delci z barvo, predvsem kvarki, "občutijo" močno silo. Kvantna kromodinamika, teorija kvantnega polja, ki opisuje močne interakcije, je dobila ime po tej osrednji barvni lastnosti.
Protoni in nevtroni so primeri barionov, razreda delcev, ki vsebujejo tri kvarke, pri čemer ima vsak po tri možne vrednosti barve (rdeča, modra in zelena). Kvarki se lahko kombinirajo tudi z antikvarki (njihovi delci, ki imajo nasprotno barvo) in tvorijo mezone, kot so pi mezoni in K mezoni. Barioni in mezoni imajo čisto nič barve in zdi se, da močna sila omogoča, da obstajajo le kombinacije z ničelno barvo. Na primer poskusi izločanja posameznih kvarkov pri visokoenergijskih trkih delcev povzročijo le ustvarjanje novih "brezbarvnih" delcev, predvsem mezonov.
Kvarki v močnih interakcijah izmenjujejo gluone, nosilce močne sile. Gluoni, podobno kot fotoni (glasbeni delci elektromagnetne sile), so brezmasni delci s celo enoto notranjega spina. Vendar za razliko od fotonov, ki niso električno nabiti in zato ne čutijo elektromagnetne sile, gluoni nosijo barvo, kar pomeni, da resnično čutijo močno silo in lahko medsebojno delujejo. Rezultat te razlike je, da se zdi, da se v kratkem dosegu (približno 10–15 metrov, približno premer protona ali nevtrona) močna sila z daljšo razdaljo krepi, za razliko od drugih sil.
Ko se razdalja med dvema kvarkoma povečuje, se sila med njima povečuje, ko napetost deluje v kosu elastike, ko se oba konca raztegneta. Sčasoma se bo elastika zlomila, kar bo prineslo dva kosa. Nekaj podobnega se dogaja s kvarki, saj z zadostno energijo ne gre za en kvark, ampak za par kvarkov in antikarkov, ki se "potegne" iz grozda. Tako se zdi, da so kvarki vedno zaprti znotraj opazovanih mezonov in barionov, pojav, znan kot zaprtost. Na razdaljah, primerljivih s premerom protona, je močna interakcija med kvarki približno 100-krat večja od elektromagnetne interakcije. Na manjših razdaljah pa močna sila med kvarki postane šibkejša in kvarki se začnejo obnašati kot neodvisni delci, učinek znan kot asimptotična svoboda.
