Direkt zum Inhalt

Lexikon der Astronomie: Farbladung

Die Farbladung ist diejenige Quanteneigenschaft oder Quantenzahl in der Quantenchromodynamik (grch. chroma: Farbe), die die starke Wechselwirkung hervorruft. So wie die Photonen der Quantenelektrodynamik (QED) an die elektrischen Ladungen koppeln, koppeln die acht Gluonen, die Eichbosonen der QCD, an die Farbladungen.

farbige Kräfte kommen nicht weit

Die Farbfreiheitsgrade sind rot, grün und blau. Daneben existieren die drei korrespondierenden Antifarben. Eine der elementaren Teilchenfamilien, die Quarks, tragen eine bestimmte Farbladung der drei möglichen. Das Groteske an der QCD ist, dass die Gluonen selbst Farbladungen tragen und daher auch untereinander stark wechselwirken. Dies ist der tief liegende Grund für die Kurzreichweitigkeit der starken Wechselwirkung trotz masseloser Eichbosonen (vergleiche Yukawa-Potential).

Bunte Quantenwelt

Alle Hadronen sind farbneutral oder 'weiß', wie die Quantenfeldtheoretiker sagen, weil die Superposition der Farben rot, grün und blau gerade weiß ergibt. Das hat zur Folge, dass die drei Quarks, die ein Baryon konstituieren, alle unterschiedliche Farben haben müssen: entweder rot, grün und blau oder anti-rot, anti-grün und anti-blau.
Die beiden Quarks, die zusammengesetzt ein Meson bilden, müssen entsprechend durch Farbe und korrespondierender Anti-Farbe ausgezeichnet sein. Dann erscheint auch das Meson nach außen farbneutral.
Die zweite, echte Elementarteilchenfamilie, die Leptonen sind ohne Ausnahme farbneutral. Anders gesagt, nehmen sie nicht an der starken Wechselwirkung teil.

Farbe als abstrakter Begriff für eine Ladungsform

Die Benennung dieses Quantenfreiheitsgrades der QCD nach Farben ist im Prinzip willkürlich und spielt keine Rolle. Es findet sich jedoch eine praktikable Analogie zur additiven Farbmischung, wie aus obigen Beispielen ersichtlich ist.
Insgesamt kennen die Quantenfeldtheorien vier Ladungen, an die die vier Grundkräfte koppeln:

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

Partnervideos