Stark växelverkan | är en av fysikens fyra grundläggande krafter
Den starka växelverkan eller den starka kärnkraften är en av fysikens fyra grundläggande krafter.
De andra grundläggande krafterna är elektromagnetism, den svaga växelverkan och gravitation. De kallas grundläggande eftersom det inte finns något enklare sätt för fysikerna att förstå vad krafterna gör eller hur de gör det.
Den starka kärnkraften är det som håller ihop den vanligaste materian. Den gör det på två sätt: den håller ihop subatomära partiklar, som neutroner och protoner, och den håller ihop atomkärnan.
Det är den starkaste grundläggande kraften - många gånger starkare än gravitationen (1038 gånger starkare: det är 1 följt av 38 nollor). Men den fungerar bara på mycket korta avstånd på några femtometrar (fm). En femtometer är 10−15 (0,00000 00000 00001) meter.
Forskare tänker ofta på de två sätt på vilka den starka växelverkan fungerar som separata krafter: färgkraften och kärnkraften. På avstånd på 0,8 fm och mindre håller färgkraften ihop subatomära partiklar som protoner och neutroner. På avstånd på 1-3 fm är det den kvarvarande (överblivna) starka kraften som håller ihop protoner och neutroner i atomkärnan, så den kallas kärnkraft. (Detta är som att tänka på elektricitet och magnetism som separata krafter, när den grundläggande kraften är elektromagnetism).
Den starka växelverkan anses ofta bero på gluoner, som "limmar" ihop kvarkar. Gluoner kan utbytas (flyttas) mellan kvarkar, antikvarkar och andra gluoner. Alla dessa partiklar sägs bära en färgladdning, något som vissa elementarpartiklar har som liknar elektrisk laddning. Partiklar med färgladdning utbyter gluoner, på samma sätt som partiklar med elektrisk laddning utbyter fotoner.
Enligt teorin om kvantkromodynamik (QCD) verkar den starka kraften mellan kvarkar och gluoner. Kvantkromodynamiken är den teori som förklarar olika färger. Den starka kraften är den grundläggande kraft som styrs av gluoner: den påverkar kvarkar, antikvarkar och själva gluonerna.
Den starka kraften påverkar endast kvarkar direkt (som färgkraften). Mellan hadroner (som protoner och neutroner), som består av kvarkar, är effekten av den starka kraften känd som kärnkraften (som inte är fundamental).
Den starka kraften är orsaken till att vi inte kan upptäcka fria kvarkar (det vill säga kvarkar som står för sig själva). Teorin är att det skulle krävas så mycket energi (för att separera en kvark) att nya hadroner skulle skapas i stället. Detta kallas färginlåsning och man ser att det sker i partikelacceleratorer.
Färg stark kraft
Den starka kraften är den starka växelverkan mellan de tre kvarkar som en proton eller neutron består av. Den kallas för den starka färgkraften eftersom den starka kraften, liksom den elektromagnetiska kraften, har laddningar. Den elektromagnetiska kraften har bara en typ av laddning, som kan vara antingen positiv eller negativ (magnetiska laddningar är bara långsamt rörliga elektriska laddningar), men den starka kraften har tre typer. Dessa tre typer av laddningar är uppkallade efter färger: röd, blå och grön. De har också anti-färger: anti-röd, anti-blå och anti-grön. Liksom den elektromagnetiska kraftens positiva och negativa laddningar drar olika färger till sig och samma färger stöter bort varandra. Några partiklar som har färgladdning är kvarkar och antikvarkar. Kvarkens typ har inget som helst samband med den kvarkens färgladdning. Kvarkar är en av de minsta partiklar som för närvarande är kända. De tar inte upp något utrymme eftersom de är punkter, och de är de enda partiklar som vi ännu inte har kunnat bryta isär från andra partiklar. Detta beror på att den starka kraften mellan partiklar har den egenskapen att den blir starkare ju längre bort partiklarna är. Den starka kraftens kraftbärare kallas gluon. Gluoner har också en färgladdning. Både kvarkar och gluoner har egenskaper som gör dem unika jämfört med andra partiklar, vilket beskrivs i standardmodellen.
· 
De tre kvarkfärgerna (röd, grön, blå). De kombineras för att bli vita eller färglösa.
· 
De tre antikolorerna för kvarkar (antirött, antigrönt, antiblått). De kombineras också för att vara färglösa.
· 
Den starka kraften förflyttas mellan protoner och neutroner genom gluoner.
Kärnkraft
Kärnkraften, eller den återstående starka kraften (den kraft som finns kvar efter att ha hållit ihop kvarkarna för att skapa hadroner) är den starka kraft som verkar mellan hadroner (partiklar som består av kvarkar, som protoner och neutroner). Det är den som håller ihop atomkärnan.
Frågor och svar
F: Vilka är de fyra grundläggande krafterna inom fysiken?
S: De fyra grundläggande krafterna inom fysiken är elektromagnetism, den svaga växelverkan, gravitation och den starka kärnkraften.
F: Hur skiljer sig den starka kärnkraften från andra grundläggande krafter?
S: Den starka kärnkraften är mycket starkare än gravitationen (1038 gånger starkare), men den fungerar bara på mycket korta avstånd på några femtometrar (fm). Den håller ihop subatomära partiklar som neutroner och protoner och håller ihop atomkärnan.
F: Vad är kvantkromodynamik?
S: Kvantkromodynamik (QCD) är en teori som förklarar olika färger. Den säger att den starka kraften verkar mellan kvarkar och gluoner.
F: Hur fungerar färgbegränsning?
S: Färgbegränsning uppstår när det skulle krävas så mycket energi för att separera en kvark att nya hadroner skulle skapas i stället. Detta fenomen kan ses i partikelacceleratorer.
F: Vilka partiklar har en färgladdning?
Svar: Kvarkar, antikvarkar och gluoner har alla en färgladdning som liknar elektrisk laddning.
Fråga: Hur interagerar partiklar med färgladdning med varandra?
Svar: Partiklar med färgladdning utbyter gluoner med varandra, precis som partiklar med elektrisk laddning utbyter fotoner med varandra.
Fråga: Vad händer när två hadroner som består av kvarkar växelverkar med varandra?
S: När två hadroner som består av kvarkar växelverkar med varandra är denna effekt av den starka kraften känd som kärnkraften (som inte är fundamental).
