Warum wechseln die Quarks ständig ihre Farbe?

Es ist nicht klar, wie viel Sie über Elementarteilchen und Wechselwirkungen wissen.

Dies ist die Tabelle der Elementarteilchen im Standardmodell der Physik

Und das sind die Kräfte , mit denen die Elementarteilchen interagieren und schließlich Materie erschaffen, wie wir sie jeden Tag sehen.

Die Quarks innerhalb des Protons und Neutrons interagieren hauptsächlich mit der starken Kraft, weil sie so nahe beieinander liegen, dass die anderen Kräfte für die erste Ordnung unbedeutend sind.

Dies ist ein vereinfachtes Diagramm dessen, was in einem Proton passiert, das aus drei Quarks besteht.

The Tiny White Lie : Wikipedias stereotypisches Bild eines Protons als zwei Up-Quarks und ein Down-Quark, die miteinander verbunden sind.

Die Realität ist wegen der starken Kraft komplizierter:

Schnappschuss eines Protons – und stellen Sie sich all die Quarks (up,down und strange – u,d,s), Antiquarks (u,d,s mit einem Balken oben) und Gluonen (g) vor, die in der Nähe herumfliegen Lichtgeschwindigkeit, prallen aufeinander, erscheinen und verschwinden. (M. Strassler 2010)

Die Quarks und Gluonen tauschen bei der Wechselwirkung in der Suppe Farbladungen so aus, dass das gesamte Proton farbneutral bleibt.

Die Quintessenz ist, dass die Quarks ihre Farbe ändern, weil sie aufgrund der starken Kraft miteinander und einem Meer von Quarks und Antiquarks im Kern interagieren, und auch Wechselwirkung = Farbladungsaustausch.

(Die Wechselwirkungen sind ähnlich, aber nicht gleich mit Molekülen in einer Flüssigkeit, sie tauschen ständig Photonen aus, die miteinander interagieren, aber Photonen tragen keine Ladung, während Gluonen eine Farbladung tragen.)

In der Quantenphysik gilt die Grundregel: Was nicht unmöglich ist, muss berücksichtigt werden. Wenn wir also von wechselwirkenden Quarks sprechen, müssen wir die mögliche Farbänderung berücksichtigen.