گلوئونها حامل نیروی هستهای قوی هستند؛ همانطور که فوتونها حامل نیروی الکترومغناطیسیاند. گلوئونها مانند فوتونها جرم سکون ندارند، اما برخلاف فوتونها، خودشان حامل بار رنگ هستند و میتوانند با یکدیگر برهمکنش کنند. نیروی هستهای قوی یکی از چهار نیروی بنیادی طبیعت است و نقش اساسی در ساختار ماده دارد. این نیرو کوارکها را درون ذراتی مانند پروتون و نوترون به هم متصل و در نهایت به شکلگیری هستهی اتمها کمک میکند.
توصیف تمام برهمکنشهای مذکور در چارچوب نظریهای به نام «کرومودینامیک کوانتومی» یا QCD انجام میشود. در این نظریه، کوارکها و گلوئونها دارای نوعی ویژگی به نام «بار رنگ» هستند. واژهی رنگ در اینجا هیچ ارتباطی با رنگی که با چشم میبینیم ندارد و صرفاً نامی قراردادی برای توصیف یک ویژگی کوانتومی است.
ذراتی که در طبیعت بهصورت آزاد مشاهده میشوند باید از نظر بار رنگ خنثی باشند. برای مثال، پروتون و نوترون هرکدام از سه کوارک تشکیل شدهاند و ترکیب رنگی این سه کوارک در مجموع یک حالت تکین رنگی و در نتیجه خنثی از نظر بار رنگ ایجاد میکند. مزونها نیز از یک کوارک و یک پادکوارک تشکیل میشوند و بار رنگ آنها یکدیگر را خنثی میکند.
اما گلوئونها وضعیت متفاوتی دارند، زیرا علاوه بر انتقال نیروی هستهای قوی، خودشان نیز بار رنگ دارند و به همین دلیل میتوانند با یکدیگر برهمکنش کنند. همین ویژگی بهطور نظری امکانی را فراهم میسازد تا گلوئونها به یکدیگر متصل شوند و حالتهای مقید چندگلوئونی تشکیل دهند. …
