強い相互作用
1930年代に原子核の構成が明らかになってきたが、物理学者の間で原子核がどのように結合しているのかよくわかっていなかった。原子核は陽子と中性子から構成されており、陽子は電荷を持ち、中性子は電気的に中性であることが知られていた。当時の物理学の理解では、正の電荷は互いに反発しあい、正に帯電した陽子は原子核を飛び離れさせるはずであったが、これは観測されなかった。この現象を説明するには新たな物理学が必要であった。
陽子に相互の電磁気的反発があるにもかかわらず原子核が結合していることを説明するために、より強い引力が必要だと考えられた。この仮説上の力は「強い力」と呼ばれ、原子核を構成する陽子と中性子に作用する基本的な力であると考えられていた。
1970年代になり、陽子と中性子、および中間子は基本粒子ではなく、クォークと呼ばれる構成粒子からなることが発見された。核子間の強い引力は、クォークを結合させて陽子や中性子にするもっと基本的な力の副作用であった。量子色力学の理論では、目に見える色とは関係ないが、クォークは色荷と呼ばれるものを持つと説明されている。異なる色荷を持つクォークは強い相互作用の結果として互いに引き合い、これを媒介する粒子はグルーオンと呼ばれた。