Цветной заряд — квантовое число, в квантовой хромодинамике приписывающееся глюонам и кваркам. Эти элементарные частицы взаимодействуют между собой подобно тому, как взаимодействуют между собой электрические заряды, однако, в отличие от электрических зарядов, у которых два знака, цветов три. Их называют красным, зелёным и синим, хотя эти названия не имеют никакого отношения к цветам, которые мы видим в повседневной жизни. Для каждого цвета существует также антицвет: антикрасный, антизелёный и антисиний.

Концепция цветов была предложена при создании квантовой хромодинамики для того, чтобы объяснить каким образом в нуклонах могут сосуществовать кварки с одинаковыми квантовыми числами, не нарушая принципа Паули.

Кварки, из которых состоят барионы и мезоны, имеют свой цвет. Барионы состоят из трёх кварков разных цветов, наложение которых образует бесцветную или белую частицу. Мезоны состоят из кварка и антикварка одинаковых цветов, точнее, цвета и антицвета, что в сумме тоже образует бесцветные частицы.

Ситуация с глюонами сложнее. Всего существует 8 глюонов, образующие октет, члены которого характеризуются комбинациями цветов и антицветов.

• Цвета кварков (красный, зелёный, синий) в комбинации дают бесцветный барион.

• Цвета антикварка (антикрасный, антизелёный, антисиний) в комбинации также дают бесцветную античастицу.

Изменение цвета

Сильное взаимодействие между кварками осуществляется путем обмена глюонами. При этом кварки меняют свой цвет. Пример такого изменения схематически изображен на рисунках:

• Барион, состоящий из 3 кварков (красного, зелёного, синего), перед сменой цветов

• В процессе взаимодействия кварк, на рисунке красный, излучает глюон, на рисунке красно-антизелёный, становясь при этом зелёным.

• Зелёный кварк поглощает красный-антизелёный глюон и становится красным.