Согласно главному принципу КХД, кварки соединяются так, чтобы итоговый цвет получился нейтральным. Такие частицы, как барионы (в том числе протоны и нейтроны), состоят из красного, синего и желтого кварков, которые гасят один другой; мезоны — из пары кварк + антикварк, которая тоже не дает цвета.
Данная теория (она получила название калибровочной) базируется на законах симметрии и независимости полей и частиц от каких-либо внешних изменений. Так, если в системе вдруг поменяются местами отрицательный и положительный заряды, взаимодействия между частицами останутся прежними.
Разрабатывая КХД, ученые все ближе подходят к пониманию сути вещей. К примеру, с точки зрения квантовой теории, масса человека — это совокупная масса протонных и нейтронных ядер углерода и других атомов, из которых «построено» наше тело. Но все частицы состоят из кварков, а у тех вовсе нет массы, есть только энергия, то есть человеческое тело по своей сути — это чистая энергия. Массу частиц обеспечивает энергия кварков, носящихся с неимоверной быстротой в шарике атома, а шарик не распадается благодаря тому, что при отдалении кварков сила притяжения между ними растет. Все это означает, что человек является замкнутой кинетической энергией кварков и глюонов.
Исследуя взаимодействия кварков при очень высоких температурах, энергиях и плотностях, ученые пытаются выяснить, как родилась наша Вселенная. Так, высказываются предположения, что на заре мира вся материя существовала в иной форме — расплавленной, жидкой, состоящей из отдельных кварков и глюонов. Попросту говоря, это был раскаленный огненный шар, где ядра постоянно сталкивались между собой и кварки выскакивали из протонов, образуя кварк-глюонную жидкость. Подобную жидкость физики намереваются исследовать, а между тем остается еще немало вопросов, для ответов на которые понадобятся тысячелетия.
Теория взаимодействия частиц во Вселенной
В июле 2012 г. участники семинара ЦЕРН (Европейского центра ядерных исследований) рассказали о том, что им наконец удалось обнаружить частицу, похожую на элементарный бозон Хиггса, предсказанный в конце ХХ в. американским ученым Стивеном Вайнбергом. Это событие стало новой вехой в развитии физики, ведь найденный бозон уже давно получил титул Частицы Бога и чуть ли не главного элемента всех процессов и явлений во Вселенной.
Еще Альберт Эйнштейн делал попытки разработать «единую теорию всего», объединив четыре взаимодействия, на которых зиждутся все физические процессы: гравитационное (сила тяжести), электромагнитное, сильное (ответственное за реакции в ядрах атомов) и слабое (влияющее на реакции между элементарными частицами, в том числе нейтрино). Увы, несмотря на все старания, ученый так ни к чему и не пришел.