强核力是作用于强子之间的力,是所知的四种宇宙间基本作用力中最强的,也是作用距离第二短的(大约在 10^(-15)~10^(-10) m 范围内)。最早研究的
强相互作用是
核子(质子或中子)之间的
核力,它是使核子结合成
原子核的作用。自1947年发现与核子作用的
π介子以后,实验陆续发现了几百种有强相互作用的
粒子,这些粒子统称为强子。
它将
质子和中子中的夸克束缚在一起,并将原子中的质子和中子束缚在一起。一般认为,称为
胶子的另一种
自旋为1的
粒子携带强作用力。它只能与自身以及与夸克相互作用。强核力具有一种称为
色禁闭的古怪性质:它总是把粒子束缚成不带颜色的结合体。由于夸克有颜色(红、绿或蓝),人们不能得到单独的夸克。反之,一个红夸克必须用一串胶子和一个绿夸克以及一个
蓝夸克联结在一起(红+绿+蓝=白)。这样的三胞胎构成了质子或中子。其他的可能性是由一个夸克和一个反夸克组成的对(红+反红,或绿+反绿,或蓝+反蓝=白)。这样的结合构成称为
介子的粒子。介子是不稳定的,因为夸克和
反夸克会互相湮灭而产生电子和其他粒子。类似地,由于
胶子也有颜色,
色禁闭使得人们不可能得到单独的胶子。
强核力、弱核力在原子核附近的发力机制属一种短程力,但这种短程力对外界产生影响时,都全部转化成长程力,以光子为载体,如太阳辐射的巨大能量主要来自强核力。所以可以视强核力、弱核力、电磁力都有一个从短程力向长程力转化的过程,这种短程力表现为在原子内的发力机制,将原子比作一把枪,枪内使用同一种火药,但火药量不同,点燃火药方法不同(相当于强核力、电磁力、弱核力的不同发力机制),但射出的子弹都是相同的,光子就相当于枪内的子弹。
传递强核力的π°介子,传递弱核力的中性玻色子(Zº)都会很快衰变成光子,π+与π- 碰撞会转化成光子,W+与W-碰撞也会转化成光子,而传递电磁力的也是光子,因此在光子中,强核力、电磁力、弱核力是不分的,是统一的,π±、πº、光子、W±、Zº是反引力与引力对抗中的不同态。光子可以生成正、反夸克,正、反电子,正、反夸克可以生成正、反质子、中子及其它重子,正、反电子碰撞可以生成正、反中微子,也就是光子中的反引力可以分化成强核力、电磁力、弱核力。
最早认识到的质子、中子间的
核力属于强核力作用,是质子、中子结合成
原子核的作用力,后来进一步认识到强子是由夸克组成的,
强作用是夸克之间的
相互作用力。强作用最强,也是一 种
短程力。其理论是
量子色动力学,强作用是一种色相互作用,具有
色荷的夸克所具有的相互作用,色荷通过交换8种
胶子而相互作用,在能量不是非常高的情况下,
强相互作用的媒介
粒子是
介子。强作用具有最强的对称性,遵从的守恒定律最多。强作用引起的
粒子衰变称为强衰变,强衰变粒子的
平均寿命最短,为10-20~10-24s,强衰变粒子称为不稳定粒子或
共振态。
强相互作用的理论是
量子色动力学(
QCD).带电粒子之间有
电磁相互作用,带
色荷的粒子之间有强相互作用.两个
中性原子之间没有相互作用,靠近
电子云重叠出现作用力称为范德瓦尔斯力,出现强相互作用强子之间的
力程都很短。
强核力的强度与距离成反比。当两个粒子贴近时,强核力几乎消失。这种现象称作“
渐进自由”。
强核力作用在粒子之间,携带强核力的粒子是胶子,也是基本粒子之一。强核力是短程力,是四大自然力中最强的力。关于强核力的运用有核裂变,也是原子弹的制造方法。假设在铀原子内打入一颗中子,它会因为不稳定而分裂成氪,钡及两颗中子(有连锁反应),其中释放大量能量,便可制成原子弹。