Kvarkar är de grundläggande partiklar som bygger upp protoner och neutroner. De är de minsta byggstenarna i materian som vi känner till. Kvarkar finns i sex varianter: upp-, ner-, charm-, strange-, top- och bottom-kvarkar. Upp- och nerkvarkar är de lättaste och vanligaste. En proton består av två upp-kvarkar och en ned-kvark. En neutron består av två ned-kvarkar och en upp-kvark. Kvarkar finns aldrig ensamma. De är alltid bundna samman av den starka kraften, i grupper om två eller tre. Det fenomenet kallas inneslutning.

Kvarkar föreslogs oberoende av varandra av Murray Gell-Mann och George Zweig år 1964. Namnet kommer från en rad i James Joyces Finnegans Wake. Experiment vid Stanford Linear Accelerator Center i slutet av 1960-talet bekräftade deras existens. Kvarkar har fraktionella elektriska laddningar: upp-, charm- och toppkvarkar har +2/3, medan ned-, strange- och bottomkvarkar har -1/3. De har också färgladdning, vilket är källan till den starka kraften. Den starka kraften medieras av gluoner, som binder kvarkar samman. Utan den starka kraften skulle kvarkar flyga isär och atomer skulle inte existera. Kvarkar är en hörnsten i standardmodellen för partikelfysik.

Kvarkfakta

• Sex smaker. Upp, ner, charm, konstigt, topp, botten.
• Laddning. Bråk, +2/3 eller -1/3.
• Proton. Två upp, en ner.
• Neutron. Två nere, en uppe.
• Instängdhet. Aldrig funnen ensam.

Kvarkar är inte samma sak som leptoner. Kvarkar känner den starka kraften. Leptoner gör inte det.