应该会造成原子核的裂解，但是却没有观测到类似的现象，因此需要有新的物理学说来解释此一现象。为了解释原子核中的质子没有因电磁力互相排斥，反而聚集在一起，科学家开始假设有一种较强的吸引力的存在，这种假想的作用力称为「强作用力」，科学家认为是在质子和中子等核子之间的基本作用力。后来发现质子和中子都不是基本粒子，都是由更小的夸克粒子所组成。最基本作用力是将夸克束缚在质子和中子中的作用力，核子之间的强作用力其实是上述作用力的副作用。量子色动力学解释夸克中带有一种称为色荷的物质（色荷和肉眼可见的颜色没有任何关系