原子核內(nèi)粒子的間的強(qiáng)作用力是原子核內(nèi)起維系作用的力，它將質(zhì)子和中子中的夸克束縛在一起，并將原子中的質(zhì)子和中子束縛在一起。
1967年初，美國(guó)斯坦福大學(xué)20GeV的電子直線加速器建成（右圖），隨著能量增大，實(shí)現(xiàn)了高能電子的“深度非彈性散射”，出現(xiàn)了新現(xiàn)象。由于質(zhì)子的直徑約為(10)^(-13)厘米，高能電子正好可探測(cè)到質(zhì)子內(nèi)部，因此被稱為電子-質(zhì)子的深度非彈性散射。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子內(nèi)有無(wú)數(shù)點(diǎn)電荷，且基本上是自由運(yùn)動(dòng)的。
這一發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家們大吃一驚。
1969年，美國(guó)科學(xué)家費(fèi)曼（Richard Philips Feynman，1918-1988）（左圖）提出了部分子模型（parton model），他認(rèn)為強(qiáng)子是由許多帶電的點(diǎn)粒子構(gòu)成，這些點(diǎn)粒子稱為部分子，在高能電磁相互作用和弱相互作用過程中可以近似作為相互獨(dú)立的粒子。
部分子模型和夸克模型是從不同的角度、用不同的方法，得出了同樣的結(jié)論。
部分子模型和夸克模型結(jié)合起來(lái)描述：強(qiáng)子是夸克通過色相互作用結(jié)合成的復(fù)合粒子，強(qiáng)子內(nèi)的部分子可以由三類粒子組成：一類稱為價(jià)夸克，它們的數(shù)目和味是確定的，并隨不同強(qiáng)子而不同，價(jià)夸克決定強(qiáng)子的性質(zhì)；第二類稱為?？淇耍鼈兊臄?shù)目和味
是不確定的，但其總和的味性質(zhì)和真空相同；第三類稱為膠子，它們的數(shù)目不定，其味性質(zhì)和真空相同，起傳遞色相互作用的作用。
質(zhì)子內(nèi)部除了uud 三個(gè)夸克（價(jià)夸克）外，在極高能量的電子打入后又被激發(fā)出了無(wú)數(shù)的正反夸克對(duì)（q`q）（?？淇耍圆趴吹搅藷o(wú)數(shù)的“自由運(yùn)動(dòng)”的點(diǎn)電荷（右圖）。這樣，在低能下看到的質(zhì)子（由三個(gè)夸克組成）和在高能下看到的質(zhì)子（內(nèi)部有無(wú)數(shù)個(gè)幾乎自由運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷粒子）就統(tǒng)一起來(lái)了。正反夸克對(duì)（q`q）的“自由運(yùn)動(dòng)”意味著強(qiáng)作用力在能量升高時(shí)“變?nèi)酢薄?
1973年，美國(guó)科學(xué)家格羅斯（David Jonathan Gross，1941- ）（左 圖左）、波利茨（Hugh David Politzer，1949- ）（左 圖中）、威爾茨克（Frank Wilczek，1951- ）（左圖右）通過一個(gè)完善的數(shù)學(xué)模型說明：夸克之間越接近，強(qiáng)作用力越弱。當(dāng)夸克之間非常接近時(shí)，強(qiáng)作用力是如此之弱，以便到它們完全可以作為自由粒子活動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為“漸近自由”（Asymptotic Freedom）。反之，夸克之間距離越大，強(qiáng)作用力就越強(qiáng)?！皾u近自由”的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了全新的理論——量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）的誕生。
量子色動(dòng)力學(xué)解釋了膠子（gluon）的存在（膠子是強(qiáng)子中的電中性粒子，其作用是使夸克粘合而形成強(qiáng)子，膠子有八種態(tài)），認(rèn)為帶色的夸克通過交換膠子而結(jié)合，即夸克與夸克、或夸克與反夸克、或反夸克與反奈克之間通過膠子而結(jié)合在一起（右圖）。凡帶有色荷的粒子能放出和吸收膠子，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)相互作用。吸收和放出膠子可使夸克改變顏色。而原子核內(nèi)的核力是核子內(nèi)夸克之間強(qiáng)相互作用力的剩余效應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)中一直沒有發(fā)現(xiàn)自由夸克和膠子的存在。因夸克和膠子都有“色”量子數(shù)，一種猜測(cè)是帶有顏色的夸克和膠子就像被囚禁在整體無(wú)色的“牢籠”里面，這種現(xiàn)象稱為“色禁閉”（color confinement）。“色禁閉”的解釋已有各種理論證據(jù)，但仍然屬于研究的前沿問題。
