Nasıl ki gravitasyonel kuvvet kütleye,elektromanyetik kuvet de yüklü parçacıklara etkinse (aslında kütle çekim dışındaki üç kuvvet de yüklü parçacıklar üzerine etkindir. Fakat yüklü parçacıklar arasındaki sınıflandırma dolayısıyla daha detaya indirgenebilmektedir.) şiddetli kuvvet de,Baryonlar,Mezonlar,Hadronlar üzerine etkindir.
Fermiyonlar ise ;kuarklar,leptonlar baryonlar,mezonlar,hadronlar,hiperonlar gibi maddi parçacıklardır.
Şimdi de bunlariirdeleyelim;
Nükleonlari(atom çekirdeğinin diğer adıdır.) meydana getiren proton ve nötronlaribirleştirerek oluşturan quarklar üç grupta toplanırlar:
I.grup; u ve d quarklarının antileri ile birlikte oluşturduklarigruptur.Yukarive aşağiquarklar da denilen bu parçacıklardan  u =2é/3 yüke, d=-é/3 yüküne sahiptir. Antileri ise bunların ters işaretlisidirler.

II. grup quarklar,Tılsımli(c),garip (s) kuarklarının antileri ile birlikte oluşturduklarigruptur. Aynişekilde c=2é/3 yüke, s=-é/3 yüküne eşittir.
Antileri ise bu yüklerin ters işaretlisidir.

III. grup quarklar da, üst (t),alt (b) kuarklarının antileri ile oluşturduklarit=2é/3 yüküne,b=-é/3 yüküne sahip quarklarıdır. Yine antileri bu yüklerin ters işaretlisi olup toplam quark sayısi6 iken,antileri ile birlikte 12 çeşit quarkimeydana getirir. Bunun yanisıra bir kuarkın birtakım fiziksel özellikleri renklerle ifade edilerek,kırmızi,yeşil ve mavi ,antileri de antikırmızi,anti yeşilve anti mavi isimlerini alırlar.Bunu göz önünde bulundurarak 6 kuarkın herbirinin üç farklirenk özelliğinden dolayi18,zıtlarıyla beraber de 36 tane farkliquark ortaya çıkar. Quarklar birleşerek çeşitli kombinezonlari,çeşitli parçacıklarimeydana getirir.Bunlar da sırasıyla ;mezonlar,baryonlar,hadronlar,hiperonlar, dolayısıyla nükleonlardır.

1. MEZONLAR;iki quarkın çeşitli kombinezonlarından meydana gelmişlerdir. Kuark-kuark birleşimi olabileceği gibi,kuark-antikuark birleşimi şeklinde de olabilmektedir. Mezonlar da fotonlar gibi, tamsayılispinlere sahiptir. S=0,1,2,…vb).buna örnek vermek istersek; pi mezonu (diğer ismi ile pion) bir (u) quarkiile bir anti (d) quarkının birleşmesiyle meydana gelen parçacık olmasigibi, pi,eta,ro,omega,kapa da çeşitli mezon tipleridir.

2. BARYONLAR ; 3 Quarkın çeşitli kombinezonlarından meydana gelirler. Fakat mezonlar gibi, içinde anti quark barındırmazlar.Bunların spinleri ise kesirli olup (1/2,3/2,5/2…vb) gibidir. Proton,nötron,delta,lambda,sigma,parçacıklarınibaryon çeşitleri olarak verebiliriz. Bir proton 2 tane (u) ,bir tane (d) kuarkının birleşmesiyle meydana gelirken (yük toplami+1 yapar ki protonlar +  yüklüdür.) Aynişekilde bir nötron da iki tane (d) ile bir tane (u) kuarkının birleşmesinden meydana gelir. Bunun da yük toplamisıfırdır ki, nötronlar da yüksüzdür.

3.HİPERONLAR ; Muon ve Tau’lar ağır elektron, Kapa (diğer ismi kaon) ve Eta parçacıklaripi mezonların ağır parçacıklariise, hiperonlar da ağır proton parçacıklariolup aynirolü oynarlar.

4. LEPTONLAR; Sadece ½ dönmeli parçacıklar olup temel parçacıklariyoktur (dolayısıyla ne quarklardan ne de başka bir parçacıktan meydana gelmemişlerdir.) Bu sınıfta yer alan parçacıklar; elektron,yüksüz elektron nötrinosu,(-1) yüklü müon ,yüksüz müon nötrinosu,(-1)yüklü tau,nötr tau nötrinosudur.
Mezonlarla ,baryonların ortak ismi ise “Hadron”olmaktadır.

Bununla birlikte , güçlü çekirdek kuvveti “kapatma” denen garip bir özelliğe sahiptir. Buna göre parçacıklar birbirlerine, her zaman renksiz sonuçlanacak birleşimlerle bağlanırlar. Mesela bir quark,hiçbir zaman kendi başına bulunamaz. Aksi halde,kırmızi,yeşil ve mavi renkli olmasigerekir.(Bu renk durumu gerçekten parçacıklar renkli olduklariiçin değil,olayibetimlemek,kavramak için var sayılan bir kavramdır.) Bu yüzden kırmızibir quark bir yeşil ve bir mavi quarkla gulonlar dizisiyle bağlanır. Yani,kımızi+yeşil+mavi =beyaz. Böylece üçlü bir kuark birleşimi proton ve nötronu oluşturmuş olurlar.

Başka,mezon olarak adlandırılan olasibir diziliş de ,kırmızi+karşikırmıziveya yeşil-karşiyeşil ya da mavi+karşi(anti) mavi =beyaz olan çiftler gibi. Fakat mezonlar kararsız parçacıklar olduklariiçin ömürleri çok kısadır. Bu yüzden quarklar karşikuarklarla birleşip birbirlerini yok ederek,elektron ve diğer parçacıklara dönüşmesine neden olur.

Kapatma ilkesi benzer biçimde gulonların da tek başlarına bulunmalarına izin vermemektedir. Çünkü onlar da renkleri yüzünden ancak beyaz rengi doğuracak renk topluluğu içinde bulunmak zorundadırlar. Böyle bir topluluk  “yapışkan top” ismiyle adlandırılan kararsız bir parçacığın oluşmasına neden olur (yani bu parçacığioluştururlar). Kapatma ilkesinden dolayi, quarklar ve gulonlar tek başlarına gözlenmemelerine rağmen, olağan enerji düzeylerinde güçlü çekirdek kuvvetleri,quarklaribirbirlerine sıkıca birbirlerine bağlamasına karşın, olağan üstü enerji düzeylerinde bu kuvvet çok zayıflayarak quark ve gulonların sanki özgür parçacıklarmış gibi davranmasınisağlar. Ayribir deyişle, özgür olmak demek,quarkların birbirlerine yaklaştırıldıklarizaman aralarındaki kuvvetin elektromanyetik ve gravitasyonel kuvvetlerde olduğu gibi uzaklığın karesi ile ters orantıliolarak artmasideğil,azalmasidemektir. Bunun gibi quarkların arasındaki mesafeyi artırdığımızda ise, bu kuvvet  azalmaya değil artmaya başlar. Ve bir quarkla bir anti kuark birbirlerinden uzaklaştırılırlarsa daha çok alan yaratarak,sonunda yeni bir quark ve anti kuark çifti oluşmasına neden olur.

d) Zayıf Nükleer Kuvvet: Adi“zayıf kuvvet” olmakla birlikte, gravitasyonel kuvvetten 10 üssü 32 kat defa daha şiddetlidir. Lepton,mezon ve baryonlar gibi,tüm elemanter parçacıklara etki eder. Pek çok parçacığın ve hatta pek çok tuhaf atom çekirdeğinin kararsız olmasından sorumludur. Ve bu kuvvet bir parçacığın kendisiyle akraba başka bir parçacığa dönüşmesine, bu arada bir elektron ile bir nötrino çıkartmasına neden olur. Güneşte de bu kuvvet çok etkindir. Özellikle güneşin çekirdeğinde hidrojenin helyuma dönüşmesinden, yani çekirdekteki reaksiyonlardan sorumludur. Ayrıca bu kuvvet atom çekirdeklerini bir arada tutan şiddetli etkileşim,atomların ve moleküllerin yapısıniayakta tutan elektromanyetik etkileşim ve gezegenleri,yıldızlarigalaksileri bir arada tutan yer çekimi etkileşimi gibi olmayıp,yalnızca belirli bir parçacık çarpmasive bozunmasisırasında (başka temel parçacıklarına dönüşmesi) ortaya çıkmaktadır. Bu kuvvetin menzili 10 üssü (-17) cm den kısa olup (çünkü diğer üç kuvvetin taşıyıcısiolan parçacıklar gibi kütlesiz değil) (1)dönmeli parçacıklar olan 81 gev’lik(1 gev =1 milyar elektron volt enerji demektir) kütleye sahip (+) yüklü (w), (-) yüklü (w) ile  93 gev’lik kütleli (yüksüz) nötr (z) bozonlaritarafından taşınır. Yani,yaklaşık olarak (w)’ lar bir protonun 81,(z) de 92 katına eşittirler. Örneğin;(+w) bozonu nötronu protona (ki bir nötron,bir proton,bir elektron ve bir antinötrino salarak 3 parçacık şeklinde belirir) (-w) da  protonu nötrona (ki bir proton (-w) parçacıklarisalarak bir nötrona,bir antielektron olan pozitrona ve bir nötrinoya dönüşür)ya da tam tersi olarak (kafada daha iyi canlandırmak için) bir proton,bir elektron ve bir anti nötrino,(+w) parçacıklariile birleştirilerek bir nötrona dönüşür.
Bunun yanında,nötr (z) parçacık bozunmasıyla hiçbir ilişkisi olmayan bir başka tür zayıf kuvvetten sorumludur. Yani bu yüksüz akım, diğer parçacıkların kimliklerini değiştirmeden nötrinolorla etkileşmesine izin verir.

Zayıf nükleer kuvvet,çekim kuvveti ya da foton gibi parçacıklarla etkileşmeyip sadece spinleri (1/2) maddi parçacıklariolan ,elektron,muon,taun,nötrinodan oluşmuş lepton ailesine etkilidirler. (Nötr z) etkileşimine örnek olarak,bir elektronun ,bir mü nötrinosuna yaklaşırken ,(nötr z) parçacığideğiş tokuş edilerek birbirleriyle esnek çarpışma yapıp tekrar uzaklaşmasi,ya da bir elektron,bir protona yaklaştığında (nötr z) akımının,neden olduğu aynietkinin oluşmasigibi.
Çekirdekteki Nükleonlarda, yani iki protonu,iki nötronu ya da bir proton ile bir nötronu,pi(nötr pi,+ yüklü pi,- yüklü pi) mezonu alışverişi ile etkileşirler. Bu etkileşme sonucunda ortaya çıkan bağlanma,çekirdek kuvvetleri olarak adlandırılır ve bunun menzili de 1.4 10 üssü –13 cm kadardır. Buna örnek olarak da , nükleonlar içindeki proton ve nötronlar arasındaki çekimin, + pi mezonların alış verişi (değiş tokuşudur ki bu kavram, takip eden yazımızda ayrıntıliaçıklanmıştır.) yapmasisonucu ortaya çıktığıniverebiliriz. Bunun yanında, protonlar ve nötronlar sadece pi mezonlar yayınlayarak da birbirlerine dönüşebilirler. Tıpki, protonun,bir nötron ve +yüklü pi mezonuna, nötronun da bir proton ve – yüklü pi mezonuna dönüşmesi gibi.

Temel parçacıkların bir başka sınıflandırılmasında kullanılan kavramlar ise;baryon sayısi,lepton sayısi,acayiplik sayısiile izo spin sayılarıdır. Ayrıca bu kavramlar Reaksiyonlarda enerjinin ve momentumun korunumlarigibi,hayati bir rol oynarlar.(Yani bozunma ya da çarpışma öncesi sahip olduklariözellikler ile sonrasında sahip olduklariözelliklerin sayısal toplamının eşit olmasi)

Bunlardan, maddenin baskınlığına Baryon sayısi denir. Örneğin; bizim çevremiz madde olduğundan baryon sayısi(+1) dir. Anti maddenin çevremizdeki varlığida (-1) baryon sayısiismini alır.(Yani yoktur.) Baryon olmayan parçacıklar için bu sayisıfırdır. Aynişekilde her lepton (+1) lepton sayısına eşittir,antisi ise (-1) sayısına. Lepton dışiparçacıkların lepton sayısida yine sıfırdır.

Acayiplik sayısiile izospin kavramiise; temel parçacıkların açıklanamayan baziözelliklerini gidermek için ortaya atılmış kavramlardır. Bunlardan izo spin parçacığın dönme hareketinin ya da spininin korunumunu hatırlatan,korunum yasasının matematiksel yapısından kaynaklanırken, acayiplik sayısi, hadronlar için tanımlanmış kuantum sayısiolup izo-spinde (ve diğerlerinde) olduğu gibi reaksiyon öncesi toplamiile sonrasitoplamieşit ise, korunumlu değilse korunumsuz ismini alır.

Alınti: Kenan Keskin