ΧΡΩΜΑ
Το βαρυόνιο Δ++ αποτελείται από τρία u κουάρκ που έχουν το ίδιο σπιν Δ++ (u↑, u↑, u↑), δηλαδή περιέχει τρία φερμιόνια στην ίδια κατάσταση. Αυτό, όμως, δεν το επιτρέπει η απαγορευτική αρχή του Pauli. Επομένως, υπάρχει και κάποιος άλλος κβαντικός αριθμός για το κάθε κουάρκ, που δεν έχουμε λάβει υπόψιν.
Ο νέος αυτός κβαντικός αριθμός ονομάζεται χρωματικό φορτίο ή απλά χρώμα (color).
Oι ισχυρές δυνάμεις μεταξύ των κουάρκ γεννιούνται από το χρώμα που φέρουν, όπως ακριβώς ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις μεταξύ των φορτισμένων σωματιδίων οφείλονται στο ηλεκτρικό φορτίο τους. Γι’ αυτό και η θεωρία της ισχυρής δύναμης ονομάζεται κβαντική χρωμοδυναμική (QCD).
Κάθε κουάρκ μπορεί να έχει ένα από τα τρία χρώματα : κόκκινο ή R (Red), πράσινο ή G (Green), μπλε ή Β (Blue).
Κάθε αντι-κουάρκ φέρει ένα από τα τρία αντι-χρώματα, δηλαδή αντι-κόκκινο (Ṙ), αντι-πράσινο (Ġ) ή αντι-μπλε (Ḃ).
Οι ονομασίες αυτές δεν έχουν καμία σχέση με τα χρώματα που γνωρίζουμε. Είναι, απλώς, το όνομα της ιδιότητας αυτής, η οποία είναι ένας κβαντικός αριθμός τελείως διαφορετικός από τον κβαντικό αριθμό της γεύσης.
Έτσι, το βαρυόνιο Δ++ θα περιγράφεται ως εξής : Δ++ (uR ↑, uG ↑, uB ↑).
Επιλέξαμε να χρησιμοποιήσουμε τις ονομασίες των βασικών προσθετικών χρωμάτων, επειδή, όπως ακριβώς συμβαίνει σ΄ αυτά, έτσι και τα χρωματικά φορτία σε ίσες ποσότητες αλληλοαναιρούνται. Επίσης, ένα χρώμα με το αντίστοιχό του αντι-χρώμα (όπως συμβαίνει με το βασικό και το συμπληρωματικό του χρώμα) αλληλοαναιρούνται.
Με αυτήν την αναλογία διευκολυνόμαστε στην κατανόηση των ιδιοτήτων της κβαντικής χρωμοδυναμικής.
Τα τρία χρώματα καθορίζουν το ισχυρό φορτίο των κουάρκ με τον ίδιο τρόπο που τα πρόσημα (+) και (-) καθορίζουν το ηλεκτρικό φορτίο.
Τα gluons, τα σωματίδια φορείς της ισχυρής δύναμης, εκπέμπονται και απορροφούνται μόνο από σώματα που φέρουν χρώμα. Άρα, μόνο τα κουάρκ μπορούν να εκπέμπουν και να απορροφούν gluons. Μόνο τα gluons που φέρουν χρώματα και αντιχρώματα, μπορούν να αλλάξουν το χρώμα των κουάρκ με τα οποία αλληλεπιδρούν.
Τα κουάρκ και τα gluons δεν μπορούν να παρατηρηθούν ελεύθερα.
Είναι αδύνατο, λοιπόν, να ανιχνεύσουμε το χρώμα που έχουν.
Στην φύση δεν παρατηρείται ελεύθερο χρώμα.
Οι παρατηρούμενες δέσμιες καταστάσεις των κουάρκ, δηλαδή τα αδρόνια, έχουν συνολικό χρώμα μηδέν.
Στα βαρυόνια έχουμε και τα τρία είδη χρώματος, δηλαδή καθένα από τα τρία κουάρκ φέρει και διαφορετικό χρώμα.
Στο πρωτόνιο, για παράδειγμα, είναι : ( uud, RGB )
Τα τρία χρώματα είναι σε ίσες ποσότητες και το συνολικό χρώμα είναι μηδέν.
Στα αντιβαρυόνια καθένα από τα τρία αντι-κουάρκ φέρει και διαφορετικό αντι-χρώμα σε ίσες ποσότητες, ώστε πάλι να έχουμε συνολικό χρώμα μηδέν.
Έτσι, στο αντιπρωτόνιο έχουμε αντίστοιχα : ( ūūđ, ṘĠḂ )
Στα μεσόνια έχουμε ένα είδος χρώματος στο κουάρκ και το αντίστοιχο αντι-χρώμα του στο αντι-κουάρκ.
Για παράδειγμα, το πιόνιο π+ είναι : ( uđ, RṘ ή GĠ ή BḂ ) με συνολικό χρώμα μηδέν.