2　比质子和中子更小的粒子
物质由夸克构成

巨大的加速器让我们对物质的构造有了新的认识，质子、中子并不是构成物质的最基本粒子，它们是由被称为夸克的粒子构成的。

夸克的发现

1964年，美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自独立提出了中子、质子是由更基本的单元——夸克组成的。夸克一词是由盖尔曼取自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根彻夜祭》，其中有这样的句子：“为马克王，三呼夸克（Three quarks for Muster Mark）。”

夸克具有分数电荷，基本电量为－1/3或+2/3。到目前为止，有六种夸克被发现，分别为上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克。华裔物理学家丁肇中便因发现粲夸克而获得诺贝尔物理学奖。

质子和中子的结构

质子由2个上夸克1个下夸克组成，中子由1个上夸克2个下夸克组成。上夸克带+2/3电子电荷，下夸克带－1/3电子电荷。上、下夸克的质量略微不同。中子的质量也比质子的质量略大一点点。

正如我们前面所说的，质子和中子靠介子的交换紧密结合，而夸克之间也由能产生更强力的胶子结合。我们把介子产生的力称为核力，把胶子产生的力称为强作用力。质子、中子这类靠强相互作用影响的粒子就被称为强子。

这样我们就可以想象，在宇宙大爆炸之后的百万分之一秒钟内，并不存在质子和中子，只有混合着自由夸克和胶子的灼热物质向四面八方喷溅。之后，当宇宙的温度和密度迅速减小，夸克和胶子组成了不同性质的粒子。同时，夸克和胶子作为一种自由粒子的形态，也在宇宙中消失。

6种夸克