Vznik a vlastnosti silné jaderné interakce

 
      Třetí vydělenou interakcí byla v čase 10-20 sekundy tj.v kvantovém čase 23 silná jaderná interakce. Při teplotě 1016 K a energii 108 GeV se od bosonů slabé jaderné interakce oddělovaly levotočivé VVE silové struny zvané gluony. To byla horní energetická hladina stability gluonů v době jejich vzniku. S rozpínáním vesmíru se tato hranice snižovala a v současných kvarcích je přibližně o 3 řády nižší.  Vznik gluonů si lze představit tak, že při rozpínání prostoru se od bosonů W slabých jaderných interakcí odštěpila část závitů, které vytvořily další vrstvu opět spirálových strun s přibližně o 3 řády větším poloměrem, které obklopily věneček oblasti bosonů W slabé jaderné interakce. Tento věneček obsahuje jeden nebo několik gluonů. Pravidlem je, že při nižší teplotě je ve věnečku více gluonů. Nověji vzniklé gluony mají méně energie a jsou na vyšší (vzdálenější) dráze. V nízkoenergetickém ustáleném stavu kvarků tvoří gluony přibližně spojitý vrstvený věneček kolem spirály bosonů. 
       Spirály jednotlivých gluonů jsou deformované do tvaru dráhy komety a protínají se s dráhami strun slabé jaderné interakce, které mezitím udělaly přibližně milion kmitů. Dráha jednoho závitu silné jaderné interakce je totiž přibližně tisíckrát delší než dráha závitu slabé jaderné interakce a počet kmitů silné jaderné interakce je asi tisíckrát menší než u slabé jaderné interakce. 
 
Schéma základů kvarků s bosonem a gluonem

Vlevo je schéma trojité spirály energetického základu kvarku s gravitačním základem vyznačeným černě, vlastním bosonem vyznačeným zeleně a gluonem vyznačeným oranžově. Vpravo je  samostatná spirála gluonu. Vzhledem k nižší energii má větší velikost než základ kvarku. 
       Silná jaderná interakce drží pohromadě protony a neutrony i protony navzájem. Při malé vzdálenosti je odpudivá a při větší přitažlivá. To je dáno natočením a vzdáleností spirálových strun této interakce obdobně jako u gravitace nebo u slabé jaderné interakce. Kmity strun silné jaderné interakce se musí protínat s kmity bosonů W slabé jaderné interakce. Musí proto být celistvým podílem jejich kmitů. To je základní podmínka jejich stability. Současné rozměry oblasti jejich působení jsou kolem 10-15 metru. Tyto spirálové struny obíhají po excentrické dráze podobné dráze komety kolem věnečku bosonů W tak, že vytvoří o 3 řády větší věneček, který kopíruje boson W. Velikost věnečku je oblastí působení silné jaderné síly. Tato sestava energetického kvanta základu gravitace, kvanta základu slabé jaderné interakce a základu silné jaderné interakce má klidovou energii kolem 100 GeV/c2 a je velmi silná ve vzdálenosti kolem 10-15 metru  od středu silové struny a její celkový dosah je do 10-14 metru. Vrstva strun gluonů však před stabilizací kvarků silně podléhala interakcím s obdobnými sousedními základy kvarků. Byla proto nestabilní. Tvořila kvark gluonové plazma. Stabilitu získala spojením 3 takovýchto základů do protonu nebo neutronu při současném snížení teploty v důsledku rozpínání vesmíru.  
     Stavu těsně před vznikem hmoty se říká kvark-gluonové plazma. První teoretické předpovědi existence stavu hmoty složeného z kvarků a gluonů uvolněných z hadronů se objevily v roce 1975 v práci J.C. Collinse a M. J. Perryho, kteří studovali chování silné interakce popisované kvantovou chromodynamikou za velmi vysokých hustot a teplot. Právě takové podmínky se vyskytují v nitru neutronových hvězd. Při velmi vysokých hustotách energií jsou hadrony tak blízko, že se prolínají a nedokáží udržet gluony u kvarků (energetických základů kvarků). Dostáváme směs téměř volných základů kvarků a gluonů. Podobná fáze hmoty existovala i při velmi vysokých teplotách, které se vyskytovaly v počátcích vesmíru.To teoreticky prokázal E.V.Shuryak, který navrhl název pro takový stav hmoty složené z volných kvarků (základů kvarků) a gluonů  kvark-gluonové plazma. Vyšel z analogie mezi fázovými přechody v jaderné hmotě.
     V době gluonů  10-10 sekundy tedy v kvantovém čase 33  docházelo ke stabilizaci kvarků. Při nejvyšších teplotách to byly kvarky top a bottom, které se při snížení teploty v kvantovém čase 35 přeměnily na méněenergetické kvarky charm a strange a v kvantovém čase 37 (10-6 sekundy) z nich vznikly kvarky up a down. Klidové hmotnosti středních kvarků charm a strange jsou asi 100-krát nižší než kvarků top a bottom, ale přibližně 100-krát vyšší než klidové hmotnosti lehkých kvarků up a down.
     Všechny kvarky jsou samostatné nestabilní. Stabilitu získaly až uspořádáním do hadronů (nejjednodušších dlouhodobě stabilních hmotných částic), ke kterému došlo v kvantovém čase 38 tedy v čase 10-5 sec.  Přechod mezi kvark-gluonovým plazmatem a normální jadernou hmotou nastává při hustotě energie okolo 1 GeV/fm3. Teplota odpovídající této hustotě energie 180 MeV v energetických jednotkách je v jednotkách teploty  2,1*1012 K. Uvedený odhad hustoty je založen na prostorové úvaze, neboť odpovídá situaci, kdy se v charakteristickém objemu hadronů (1-3 fm-3) překrývá několik lehkých hadronů. Ve vzdálenosti 1 fm (10-15 m) je relativně nejsilnější silná interakce, což umožňuje existenci stabilních jader atomů. Tato interakce je vždy přitažlivá bez ohledu na náboj částice, která se v jádře nachází. Dále než v jádře atomu nepůsobí.    
     Také gluony vytvářejí prostřednictvím svého silového pole své indukované fotony. Tyto fotony jsou středněergetické a krátkovlnné. Vzhledem k tomu, že gluony mají velmi krátkou dobu životnosti, opouští jejich indukované fotony (vysokofrekvenční záření)  své základní energetické struny rychle a v různých směrech, takže je nedokážeme lokalizovat a předpokládáme, že silná jaderná interakce nemá dálkové působení.