Δήμητρα Σπανού χημικός, καθηγήτρια Β/θμιας Εκπ/σης, συνταξιούχος από 30-6-2025
ΥΠΟ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
ΟΙ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΣΗΜΕΡΑ
ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ
Από το κεφάλαιο
Κβαντική Μηχανική Μέρος 1ο Συνοπτικές αναφορές στην Κβαντική Μηχανική
ΦΥΣΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΚΑΙ ΚΒΑΝΤΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ
Σαν φυσικό αντικείμενο ορίζεται αυτό που διέπεται από την Κλασσική Φυσική με επαρκή ακρίβεια και συνήθως σαν τέτοιο θεωρούμε ένα αντικείμενο αρκετά μεγάλης μάζας. Αυτό όμως δεν είναι απόλυτο και δεν δίνει την ακριβή έννοια του φυσικού αντικειμένου. Μάλλον ο χαρακτηρισμός αντικειμένου σαν φυσικό αντικείμενο σχετίζεται με συγκεκριμένο πρόβλημα στο οποίο το συναντάμε.
Για παράδειγμα στο ηλεκτρόνιο που είναι κατ εξοχή ένα κβαντικό αντικείμενο όταν εξεταστεί η συμπεριφορά του (η κίνησή του) σε θάλαμο Wilson είναι ένα πλήρως κλασσικό αντικείμενο εφόσον η τροχαιά του μπορεί να περιγραφεί λόγω νεφελοειδούς ίχνους που αφήνει. Το πάχος του ίχνους είναι αρκετά μεγάλο σε σχέση με τις ατομικές διαστάσεις και αυτό έχει αποτέλεσμα τον ακριβή προσδιορισμό της τροχαιάς του
Προφανώς αντίστοιχες περιπτώσεις έχουν σημειωθεί ή προταθεί και αντίστοφα, όταν ένα αντικείμενο που γενικά λόγω μεγέθους και συμπεριφοράς κατατάσσεται στα "φυσικά αντικείμενα" σε προβλήματα που διεξάγονται σε ιδιαίτερες μη συμβατικές συνθήκες να μπορεί να θεωρηθεί σαν κβαντικό
ΣΤΗΝ ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΣΧΥΕΙ Ο ΑΚΡΙΒΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ
ΣΤΗΝ ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ Η ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ ΝΑ ΒΡΙΣΚΕΤΑΙ ΣΕ ΕΝΑΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΕΝΟ ΧΩΡΟ
Όπως αναφέρθκε στην αρχή η περιγραφή μιας κατάστασης ενός ηλεκτρονίου στην Κβαντική Μηχανική προκύπτει ως αποτέλεσμα ταυτόχρονης μέτρησης ενός πλήρους συνόλου φυσικών φαινομένων.
Αυτό όμως προϋποθέτει την ριζική αλλαγή των φυσικών παραστάσεων κίνησης. Εάν συμβολίσουμε το σύνολο των συντεταγμένων με q και dq το γινόμενο των διαφορικών τους, για σύστημα τριών συντεταγμένων dq dV.
Στην Κβαντική Μηχανική η κατάσταση ενός συστήματος μπορεί να περιγραφεί από μια κυματοσυνάρτηση συντεταγμενων (εν γένει μιγαδική) την Ψ(q) που μπορεί να είναι εξαρτημένη από τον χρόνο (μεταβάλλεται με τον χρόνο) ή ανεξάρτητη (στατική).
Οι τιμές των συντεταγμένων προσδιορίζονται από το τετράγωνο του μέτρου της Ψ . Αν θεωρήσουμε dq, μια περιοχή τιμών των συντεταγμένων μπορούμε να βρούμε την κατανομή πιθανοτήτων αυτών των τιμών από τη σχέση |Ψ|2dq.
.gif)
To άθροισμα των πιθανοτήτων για όλες τις δυνατές τιμές των συντεταγμένων του συστήματος πρέπει να ισούται με τη μονάδα.
Αυτό είναι η συνθήκη κανονικοποίησης
ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΥΠΕΡΘΕΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΚΑΙ ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ
Κάθε κβαντική κατάσταση μπορεί να περιγραφεί ως άθροισμα πολλών διακριτών βασικών καταστάσεων. Δύο ή περισσότερες κβαντικές καταστάσεις μπορούν να προστίθενται αλλά ταυτόχρονα να διατηρούν την αυτονομία τους. Αυτό λέγεται Κβαντική Υπέρθεση
Αντίστοιχη κατάσταση από την Κλασσική Φυσική είναι οι αρμονικές μιας συχνότητας: για μια πιο πολύπλοκη κίνηση της χορδής, θα παραχθεί σύνθετος ήχος από πολλές αρμονικές (ιδιοσυχνότητες) συγχρόνως . Η συνάρτηση που περιγράφει τότε την κίνηση της χορδής είναι: u(x,t) = Α1u1(x,t) + Α2u2(x,t) +.. .= Σun(x,t)
Στην Κβαντική Φυσική η αρχή της Υπέρθεσης ή Επαλληίας, είναι από τις σημαντικότερες ιδιότητές της:
Κάθε Επαλληλία διαφορετικών συναρτήσεων αποτελεί λύσεις της εξίσωσης Schrodinger που σημαίνει ότι ένα κβαντικό σύστημα μπορεί να βρίσκεται δικριτά σε δύο (ή περισσότερες) διαφορετικές καταστάσεις.
Τότε μπορεί επίσης να βρίσκεται και σε έναν γραμμικό συνδυασμό αυτών των καταστάσεων.
Παράδειγμα της υπέρθεσης εδώ είναι οι ενεργειακές καταστάσεις ενός ηλεκτρονίου στο άτομο του υδρογόνου. Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να βρίσκεται σε θεμελιώδη ή σε διεγερμένη κατάσταση. Αλλά επίσης μπορεί να βρίσκεται και σε κάθε ΄κανονικοποιημένο γραμμικό συνδυασμό της θεμελιώδους και της διεγερμένης κατάστασης γιατί και αυτός αποτελεί έγκυρη κβαντική κατάσταση (κβαντική υπέρθεση καταστάσεων)
Έτσι,
Αν ένα σύστημα μπορεί να βρίσκεται σε κατασταση Ψ1(x) και Ψ2(x) και στην κατάσταση, Ψ1(x) δίνει αποτέλεσμα 1 και στην Ψ2(x) δίνει αποτέλεσμα 2 Κάθε γραμμικός συνδιασμός τους
Ψ1,2(x) αΨ1 + βΨ2 (α ,β σταθερές) περιγράφει μια κατάσταση όπου η ίδια μέτρηση δίνει είτε αποτέλεσμα 1 ή αποτέλεσμα 2
Υποτίθεται ότι η φύση τελείως τυχαία αποφάσισε ποια από τις δύο καταστάσεις θα υπάρξει.
Όμως τελικά οι πιθανότητες καθορίζονται από τους συντελεστές των δύο καταστάσεων (και ανάλογα βέβαια με το επιδιοκώμενο αποτέλεσμα!)
Η ΧΗΜΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΥΛΗ
ΑΠΟ ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ "Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΑ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ"
από το
Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΑ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Εισαγωγικό: τα κουάρκς τα αντικουάρκς και τα γλουόνια
Η Πυρηνική Φυσική και Χημεία, ονόμασε τον περασμένο αιώνα αυτά το "πρωταρχικά" σωματίδια του πυρήνα,που είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια, αδρόνια. Πολύ αργότερα, όταν είχε εισαχθεί η ιδιότητα "χρώμα" για να περιγραφούν φαινόμενα μικροδιαστάσεων, τα σωματίδια του πυρήνα των ατόμων αναφέρονται σαν στοιχειώδη σωματίδια της "συνηθισμένης ύλης" και αφήνουν σκεπτικούς όσους αντιλαμβάνονται την σημασία τους
Για τα κουάρκς που είναι πλέον πιο στοιχειώδη από τα στοιχειώδη πρωτόνια και νετρόνια και ποιος άλλος ξέρει ποιων άλλων αδρονίων που "δεν είναι της συνηθισμένης ύλης" αναφέρομαι σε επόμενο κεφάλαιο:
από το
Η ΧΗΜΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΥΛΗ. Μέρος 2ο Η ΙΣΧΥΡΗ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ. Σύνδεση στοιχειωδών σωματιδίων (Κουάρκς, Μποζόνια) σε Αδρόνια . Καταχρηστικά περιλαμβάνεται εδώ και η σύνδεση μεταξύ νουκλεονίων του πυρήνα (ισχυρή πυρηνική ενέργεια)
Α. ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΧΡΩΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ:
Η ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ των κουάρκς , αντικουάρκς (στοιχειώδη σωματίδια ύλης και αντιύλης) και γλουονίων (στοιχειωδη σωματίδια- φορείς της ισχυρής δύναμης) . Η θεμελιώδης δύναμη ασκείται στα κουάρκς, τα αντικουάρκς και τα γλουόνια ώστε να σχηματιστούν τα αδρόνια (σύνθετα σωματίδια ύλης) .
Περιγράφεται από την θεωρία της Κβαντικής Χρωμοδυναμικής
........................
Η ΜΑΖΑ ΚΑΙ ΟΙ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΚΟΥΑΡΚΣ
Η μάζα των κουάρκσ της συνηθισμένης ύλης είναι 2,16 GeV/c2 για το up 4,67GeV/c2 το down, 93,4GeV/c2 για το strange, 1,27 GeV/c2 για Charm 171,2 GeV/c2 για το top και 4,18 GeV/c2για bottom
Τα κουάρκς έχουν επίσης εσωτεrική δομή και διαστάσεις της τάξης 10-13 cm
.....................
ΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΧΡΩΜΑΤΟΣ: Ο 5ος κβαντικός αριθμός για τα στοιχειώδη σωματίδια
Ας θυμηθούμε ότι τα φερμιόνια που είναι σωματίδια ύλης έχουν διαφορετικούς τους 4 κβαντικούς αριθμούς (3 για κατεύθυνση και έναν για spin) και δεν είναι επιτρεπτή η παρουσία τους σε ίδιες περιοχές. Αυτό όμως δεν συμβαίνει κατά την δημιουργία σύνθετων σωματιδίων σε πολύ μικρές αποστάσεις ( όπως στον πυρήνα του ατόμου).
Τα πρωτόνια και τα νετρόνια κατασκευάζονται από κουάρκς. Παρατηρείται ότι, στον ίδιο χώρο συνυπάρχουν κουάρκς (φερμιόνια) με ίδιους τους 4 κβαντικούς αριθμούς χωρίς να παραβιάζεται η αρχή του Pauli . Από αυτό προκύπτει η ανάγκη της εισαγωγής ενός ακόμα κβαντικού αριθμού, αυτού του χρώματος.
Αυτό συμβαίνει, γιατί σε αυτές τις τόσο μικρές αποστάσεις του πυρήνα (τάξης 10-15 και μικρότερες), ισχύει ένα ακόμα πεδίο, το ισχυρό πυρηνικό και μια ακόμα αλληλεπίδραση, η ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση. Όπως στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο αλληλεπιδρούν δύο κινούμενα φορτία έτσι κι εδώ στο ισχυρό πυρηνικό πεδίο τα σωματίδια αλληλεπιδρούν με άλλες ιδιότητες
που οι επιστήμονες τις ονόμασαν χρώματα και είναι το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε
( Αυτός ο νέος κβαντικός αριθμός που αποδίδεται στα κουάρκς (αλλά και στα γλουόνια) είναι το χρωματικό φορτίο που σχετίζεται με την ισχυρή αλληλεπίδραση και είναι διανυσματικό μέγεθος).
Τα χρώματα ονομάστηκαν έτσι, γιατί όπως και τα χρώματα όταν βρεθούν αυτά τα 3 (κόκκινο, πράσινο, μπλε) σε ίσες αναλογίες δίνουν αποτέλεσμα το λευκό.
( Αυτό σε αναλογία με τις ηλεκτρομαγνητικές ροπές όπου αν αθροίσουμε δύο ίσα και αντίθετα τα διανύσματα έχουμε μηδενικό αποτέλεσμα)
Υπάρχουν 3 αντίστοιχα αντιχρώματα, το αντικόκκινο, το αντιπράσινο και το αντιμπλε.
Επίσης είναι σωματίδια που περιέχουν σε ίδιες ποσότητες τα 3 χρώματα ή τα 3 αντιχρώματα είναι χρωματικά ουδέτερα .
εννοείται ότι πρόκειται για
ΑΔΡΟΝΙΑ: ΣΥΝΘΕΤΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΑΠΟ ΚΟΥΑΡΚΣ που είναι τα ΒΑΡΥΟΝΙΑ (φερμιόνια) και τα ΜΕΣΟΝΙΑ (μποζόνια)
Τα κουάρκς δεν βρίσκονται ποτέ απομονωμένα, λόγω του κανόνα του περιορισμού που δεν επιτρέπει στα σωματίδια αυτά να εμφανίζονται ελεύθερα γιατί δεν αποτελούν την συνηθισμένη ύλη, κι έτσι, δεσμεύονται σε αδρόνια ή σε πλάσματα κουάρκς- γλουονίων
ΑΔΡΟΝΙΑ :
Για την σύνδεση των κουάρκς μεταξύ τους και τον σχηματισμό βαρυονίων και μεσονίων
τα βαρυόνια είναι σωματίδια ύλης δηλαδή φερμιόνια με spin ημιακέραιο αριθμό που αποτελούνται από περιττό αριθμό κουάρκς 
τουλάχιστον 3 όπως το πρωτόνιο και το νετρόνιο
τα μεσόνια Έχουν ακέραιο spin άρα ανήκουν στα μποζόνια. Αποτελούνται από ίσο αριθμό κουάρκ και αντικουάρκ που συνδέονται μεταξύ τους μέσω της ισχυρής αλληλλεπίδρασης)
ΤΑ ΑΔΡΟΝΙΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΧΡΩΜΑΤΙΚΑ ΟΥΔΕΤΕΡΑ
Τα χρώματα των κουάρκς που αποτελούν τα αδρόνια, αθροίζονται να δίνουν συνολικο χρωματικό φορτίο μηδέν δηλαδή τα αδρόνια να είναι χρωματικά ουδέτερα (λευκά ή άχρωμα)
α. εάν πρόκειται για βαρυόνια, το σύνολο του χρωματικού φορτίου των 3 κουάρκς
β. εάν πρόκειται για μεσόνια που αποτελούνται από ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ, δηλαδή από ένα χρώμα και ένα αντίχρωμα
Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα στο επόμενο επίπεδο που τα κουάρκς θα αποτελέσουν σωματίδια ύλης, να ισχύει η αρχή του Pauli
Γενικότερα ισχύει ότι :
Mόνο τα σωματίδια που είναι χρωματικά ουδέτερα,
επιτρέπεται να εμφανίζονται στην φύση
Υπάρχουν όμως και χρωματιστά γλουόνια. Συνολικά υπάρχουν 2 άχρωμα γλουόνια και 6 χρωματιστά
Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΑ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ: Στατιστική Μηχανική (Κλασσική-Κβαντική): Φερμιόνια - Μποζόνια: Στατιστικές κατανομές Συμπυκνώματα Fermi- Dirac, και Bose- Einstein
ΚΟΥΑΡΚΣ, ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΤΗΣ ΥΛΗΣ
Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΑ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ: Στατιστική Μηχανική (Κλασσική-Κβαντική): Φερμιόνια - Μποζόνια: Στατιστικές κατανομές Συμπυκνώματα Fermi- Dirac, και Bose- Einstein
Η ΧΗΜΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΥΛΗ. ΚΟΥΑΡΚΣ, ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΤΗΣ ΥΛΗΣ. Μέρος 3ο. Ασθενής πυρηνική αλληλεπίδραση. Χωρίς να δημιουργεί δεσμευμένες καταστάσεις, συντελεί στην διάσπαση και μετασχηματισμό των σωματιδίων
Η ΧΗΜΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΥΛΗ. Μέρος 2ο Η ΙΣΧΥΡΗ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ. Σύνδεση στοιχειωδών σωματιδίων (Κουάρκς, Μποζόνια) σε Αδρόνια . Καταχρηστικά περιλαμβάνεται εδώ και η σύνδεση μεταξύ νουκλεονίων του πυρήνα (ισχυρή πυρηνική ενέργεια)
H ΧΗΜΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΥΛΗ. ΚΟΥΑΡΚΣ, ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΤΗΣ ΥΛΗΣ. Μέρος 1ο. Πως ξεκινά η δημιουργία Ύλη σε υποατομικό επίπεδο. Στοιχειώδη και σύνθετα υποατομικά σωματίδια, φερμιόνια και μποζόνια
ΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΧΡΩΜΑΤΟΣ: Ο 5ος κβαντικός αριθμός για τα στοιχειώδη σωματίδια
Ας θυμηθούμε ότι τα φερμιόνια που είναι σωματίδια ύλης έχουν διαφορετικούς τους 4 κβαντικούς αριθμούς (3 για κατεύθυνση και έναν για spin) και δεν είναι επιτρεπτή η παρουσία τους σε ίδιες περιοχές. Αυτό όμως δεν συμβαίνει κατά την δημιουργία σύνθετων σωματιδίων σε πολύ μικρές αποστάσεις ( όπως στον πυρήνα του ατόμου).
Τα πρωτόνια και τα νετρόνια κατασκευάζονται από κουάρκς. Παρατηρείται ότι, στον ίδιο χώρο συνυπάρχουν κουάρκς (φερμιόνια) με ίδιους τους 4 κβαντικούς αριθμούς χωρίς να παραβιάζεται η αρχή του Pauli . Από αυτό προκύπτει η ανάγκη της εισαγωγής ενός ακόμα κβαντικού αριθμού, αυτού του χρώματος.
Αυτό συμβαίνει, γιατί σε αυτές τις τόσο μικρές αποστάσεις του πυρήνα (τάξης 10-15 και μικρότερες), ισχύει ένα ακόμα πεδίο, το ισχυρό πυρηνικό και μια ακόμα αλληλεπίδραση, η ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση. Όπως στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο αλληλεπιδρούν δύο κινούμενα φορτία έτσι κι εδώ στο ισχυρό πυρηνικό πεδίο τα σωματίδια αλληλεπιδρούν με άλλες ιδιότητες
που οι επιστήμονες τις ονόμασαν χρώματα και είναι το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε
( Αυτός ο νέος κβαντικός αριθμός που αποδίδεται στα κουάρκς (αλλά και στα γλουόνια) είναι το χρωματικό φορτίο που σχετίζεται με την ισχυρή αλληλεπίδραση και είναι διανυσματικό μέγεθος).
Τα χρώματα ονομάστηκαν έτσι, γιατί όπως και τα χρώματα όταν βρεθούν αυτά τα 3 (κόκκινο, πράσινο, μπλε) σε ίσες αναλογίες δίνουν αποτέλεσμα το λευκό.
( Αυτό σε αναλογία με τις ηλεκτρομαγνητικές ροπές όπου αν αθροίσουμε δύο ίσα και αντίθετα τα διανύσματα έχουμε μηδενικό αποτέλεσμα)
Υπάρχουν 3 αντίστοιχα αντιχρώματα, το αντικόκκινο, το αντιπράσινο και το αντιμπλε.
Επίσης είναι σωματίδια που περιέχουν σε ίδιες ποσότητες τα 3 χρώματα ή τα 3 αντιχρώματα είναι χρωματικά ουδέτερα .
εννοείται ότι πρόκειται για
ΑΔΡΟΝΙΑ: ΣΥΝΘΕΤΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΑΠΟ ΚΟΥΑΡΚΣ που είναι τα ΒΑΡΥΟΝΙΑ (φερμιόνια) και τα ΜΕΣΟΝΙΑ (μποζόνια)
Τα κουάρκς δεν βρίσκονται ποτέ απομονωμένα, λόγω του κανόνα του περιορισμού που δεν επιτρέπει στα σωματίδια αυτά να εμφανίζονται ελεύθερα γιατί δεν αποτελούν την συνηθισμένη ύλη, κι έτσι, δεσμεύονται σε αδρόνια ή σε πλάσματα κουάρκς- γλουονίων
ΑΔΡΟΝΙΑ :
Για την σύνδεση των κουάρκς μεταξύ τους και τον σχηματισμό βαρυονίων και μεσονίων
τα βαρυόνια είναι σωματίδια ύλης δηλαδή φερμιόνια με spin ημιακέραιο αριθμό που αποτελούνται από περιττό αριθμό κουάρκς
τουλάχιστον 3 όπως το πρωτόνιο και το νετρόνιο
τα μεσόνια Έχουν ακέραιο spin άρα ανήκουν στα μποζόνια. Αποτελούνται από ίσο αριθμό κουάρκ και αντικουάρκ που συνδέονται μεταξύ τους μέσω της ισχυρής αλληλλεπίδρασης)
ΤΑ ΑΔΡΟΝΙΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΧΡΩΜΑΤΙΚΑ ΟΥΔΕΤΕΡΑ
Τα χρώματα των κουάρκς που αποτελούν τα αδρόνια, αθροίζονται να δίνουν συνολικο χρωματικό φορτίο μηδέν δηλαδή τα αδρόνια να είναι χρωματικά ουδέτερα (λευκά ή άχρωμα)
α. εάν πρόκειται για βαρυόνια, το σύνολο του χρωματικού φορτίου των 3 κουάρκς
β. εάν πρόκειται για μεσόνια που αποτελούνται από ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ, δηλαδή από ένα χρώμα και ένα αντίχρωμα
Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα στο επόμενο επίπεδο που τα κουάρκς θα αποτελέσουν σωματίδια ύλης, να ισχύει η αρχή του Pauli
Γενικότερα ισχύει ότι :
Mόνο τα σωματίδια που είναι χρωματικά ουδέτερα,
επιτρέπεται να εμφανίζονται στην φύση
Υπάρχουν όμως και χρωματιστά γλουόνια. Συνολικά υπάρχουν 2 άχρωμα γλουόνια και 6 χρωματιστά
