کوارک

کوارک يک ذره بنيادي و بخش اساسي سازنده‌ي ماده است. کوارک‌ها با هم ترکيب مي‌شوند تا ذرات مرکبي به نام هادرون را به‌وجود آورند، پروتون و نوترون از معروف‌‌ترين آن‌ها هستند. مثلاً پروتون از دو کوارک بالا (Up quark) و يک کوارک پايين (Down quark) تشکيل شده است، در حالي که دو کوارک پايين و يک کوارک بالا، نوترون را مي‌سازند. آن‌ها تنها ذرات بنيادي براي آزمايش همه چهار برهم کنش اساسي يا نيروهاي اساسي در مدل استاندارد مي‌باشند. به خاطر پديده‌اي که به تحديد رنگ معروف است، کوارک‌ها هيچ‌گاه به صورت انفرادي يافت نمي‌شوند؛ آن‌ها را فقط مي‌توان درون هادرون‌ها پيدا کرد. به همين دليل بيش‌تر آنچه که ما درباره کوارک‌ها مي‌دانيم از مشاهده خود هاردون‌ها به دست آمده‌است. شش نوع مختلف از کوارک‌ها وجود دارد که به طعم شهرت دارند : بالا up، پايين down، افسون charm، شگفت strange، سر top يا حقيقت truth و ته bottom يا زيبايي beauty . بالا و پايين داراي کم‌ترين وزن در بين کوارک‌ها مي‌باشند. کوارک‌هاي سنگين‌تر در طول يک فرايند واپاشي به سرعت به کوارک‌هاي بالا و پايين تبديل مي‌شوند: تبديل شدن از حالت جرم بيش‌تر به حالت جرم کم‌تر. به همين علت کوارک‌هاي بالا و پايين عموما پايدار مي‌باشند و رايج‌ترين کوارک‌ها در عالم مي‌باشند، در حالي که کوارک‌هاي ديگر فقط در تصادم‌هاي با انرژي زياد توليد مي‌شوند (مثل تابشهاي کيهاني و شتاب‌دهنده‌هاي ذرات). کوارک‌ها خواص ذاتي گوناگوني دارند که شامل بار الکتريکي، بار رنگ، اسپين و جرم مي‌باشد. براي هر يک از طعم‌هاي کوارک يک پادماده متناظر وجود دارد که به پادکوارک نيز شناخته مي‌شوند و فقط در برخي خصوصيات داراي علامت مخالف مي‌باشد. کوارک‌ها تنها ذرات شناخته شده مي‌باشند که بار الکتريکي آنها کسري از بار پايه مي‌باشد.