¿Por qué los quarks cambian constantemente de color?

No está claro cuánto sabes sobre partículas elementales e interacciones.

Esta es la tabla de partículas elementales en el modelo estándar de la física

Y estas son las fuerzas con las que interactúan las partículas elementales y finalmente crean la materia tal como la vemos todos los días.

Los quarks dentro del protón y el neutrón interactúan principalmente con la fuerza fuerte, porque están tan cerca entre sí que las otras fuerzas son insignificantes de primer orden.

Este es un diagrama simplificado de lo que sucede en un protón, que se compone de tres quarks.

The Tiny White Lie : la imagen estereotipada de Wikipedia de un protón como dos quarks arriba y un quark abajo unidos.

La realidad es más complicada debido a la fuerza fuerte:

Instantánea de un protón e imagine todos los quarks (arriba, abajo y extraño -- u,d,s), antiquarks (u,d,s con una barra en la parte superior) y gluones (g) zigzagueando cerca la velocidad de la luz, chocando entre sí, apareciendo y desapareciendo. (M. Strassler 2010)

Los quarks y los gluones intercambian carga de color cuando interactúan en la sopa de tal manera que mantienen neutral el color de todo el protón.

La conclusión es que los quarks cambian de color porque están interactuando entre sí y un mar de quarks y antiquarks dentro del núcleo debido a la fuerza fuerte, y también a los intercambios de interacción = color-carga.

(Las interacciones son similares pero no iguales con las moléculas en un líquido, siguen intercambiando fotones que interactúan entre sí, pero los fotones no tienen carga, mientras que los gluones tienen carga de color)

En Física Cuántica, la regla básica es: si algo no es imposible, debe ser tomado en consideración. Por lo tanto, si estamos hablando de quarks interactuando, debemos tener en cuenta el posible cambio de color.