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{{noteTA
|G1=物理學
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[[粒子物理學]]中，'''色荷'''（{{lang-en|color charge}}）是[[夸克]]與[[膠子]]的一種性質，在[[量子色動力學]]（{{lang|en|QCD}}）的架構底下，與它們之間的[[強交互作用]]有關。色荷與粒子的[[電荷]]呈類比關係，但因為QCD的數學複雜性，色荷與電荷有許多技術上的不同。夸克與膠子的「顏色」與視覺上的[[色彩]]無關，而僅僅是對於一種表現上幾乎不超過[[原子核]]大小範圍的性質的一項奇特名稱。「顏色」這個詞單純是因為色荷有三種類形，類比於[[三原色]]；相對地，電荷就只有一種類型（但其中尚有正負之分）。

1964年，夸克的存在被提出之後不久，[[奧斯卡·格林柏格]]（Oscar Greenberg）引入了色荷的概念，試圖解釋幾個夸克如何能夠共同組成[[強子]]，處於在其它方面完全相同的狀態但卻仍滿足[[泡利不相容原理]]。這概念後來證實有用並且成為[[夸克模型]]的一部分。此後從1970年代，QCD開始發展，並構成粒子物理學中[[標準模型]]的重要成份。

== 紅、綠、藍 ==
[[夸克]]的顏色可以下面三者中的一種：「紅」、「綠」或「藍」，而[[反夸克]]（{{lang|en|antiquark}}）則為三者的「反色」（{{lang|en|anticolors}}）中的一種，有時稱作是「反紅」（{{lang|en|antired}}）、「反綠」（{{lang|en|antigreen}}）及「反藍」（{{lang|en|antiblue}}），有些時候也會用[[互補色]]──[[青色|青]]（{{lang|en|cyan}}）、[[洋紅色|洋紅]]（{{lang|en|magenta}}）及[[黃色|黃]]（{{lang|en|yellow}}）來表示。同樣的模式下，[[膠子]]可說是兩種顏色的混和：舉例來說，紅加反綠構成了此種膠子的色荷。{{lang|en|QCD}}中考慮從9個可能的顏色／反色所組成的8個獨特的膠子；參見[[膠子#膠子的8種類型|膠子]]以了解其理由。參見[[耦合常數]]條目，以釐清以下的資料。

== 耦合常數與色荷 ==
在[[量子場論]]中，[[耦合常數]]與[[耦合常數#電荷與色荷|荷]]在標示上不同，但彼此相關。耦合常數設定了交互作用力的強度；舉例來說，在[[量子電動力學]]中，[[精細結構常數]]是個耦合常數。[[規範場論]]中的荷則與粒子在規範對稱下的轉換方式有關，規範對稱亦即粒子在某個規範群下的[[群表示]]（{{lang|en|group representation}}）。舉例來說，[[電子]]有-1的電荷而[[正子]]有+1的電荷，暗示了[[規範轉換]]（{{lang|en|gauge transformation}}）在某些方面對它們則有相反的效果。特別地說，若將局域規範轉換<math>\phi(x)\,</math><!--φ(x)-->加諸到電動力學上，則可得
::<math>A_\mu\to A_\mu+\partial_\mu\phi(x)</math> ， <math>\psi\to \exp[iQ\phi(x)]\psi</math> 及 <math>\overline\psi\to \exp[-iQ\phi(x)]\overline\psi</math>
其中<math>A_\mu</math>是[[光子]]場，而<math>\psi</math>是電子場，帶有<math>Q=-1</math>（<math>\psi</math>上方的橫槓表示是反粒子——正子）。既然QCD是一個[[非阿贝尔群|非阿貝爾式]]的理論，則群表示及色荷的情形會更加複雜。下一段文章將會處理這個議題。

== 夸克和膠子場與色荷 ==

== 相關條目 ==
* [[量子色動力學]]以及[[粒子物理學]]之[[標準模型]]
* [[SU(3)]][[規範場論]]
* [[強子]]、[[夸克]]與[[膠子]]

== 參考文獻 ==
* Howard Georgi, ''Lie algebras in particle physics'', (1999) Perseus Books Group,  ISBN 0-7382-0233-9.
* David J. Griffiths, ''Introduction to Elementary Particles'', (1987)   John Wiley & Sons, New York ISBN 0-471-60386-4
* J. Richard Christman, ''[https://web.archive.org/web/20060221233542/http://35.9.69.219/home/modules/pdf_modules/m283.pdf  Color and Charm]'',  (2001)   [http://www.physnet.org Project PHYSNET] {{Wayback|url=http://www.physnet.org/ |date=20170514213748 }} document  MISN-0-283.

[[Category:量子色動力學|S]]