کوارکها چیستند؟
با ساخته شدن شتابدهنده‌های قوی‌تر در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ میلادی به تدریج صدها ذره دیگر هم به جمع ذرات زیر اتمی شناخته شده، اضافه شدند. جالب اینجا بود که تقریبا تمامی این ذرات به جز چند ذره معدود همگی در برهمکنش قوی هسته‌ای شرکت می‌کردند. تعداد این نوع ذرات زیر اتمی به حدی زیاد بود که برای برخی از فیزیکدانها قابل قبول نبود که همگی آن‌ها جزو ذرات بنیادین جهان باشند.
برهمین اساس در سال ۱۹۶۴ میلادی دوفیزیکدان به نام‌های مورای گلمان وجورج زوایک نظریه‌ای را مطرح کردند که بر مبنای آن، ذرات زیراتمی ای که در برهم کنش قوی هسته‌ای شرکت می‌کنند، همگی ذرات مرکب بوده که خود از تعدادی ذره بنیادی دیگر- که گلمان نام آن‌ها را کوارک گذاشته بود تشکیل شده‌اند.
بر مبنای این نظریه، کوارکها دارای بار الکتریکی یک سوم یا دو سوم بار الکترون بودند و باید همواره در گروههای دوتایی یا سه تایی در کنار هم قرار می‌گرفتند به گونه‌ای که مجموع بار الکتریکی آن‌ها برابر صفر یا برابر بار الکترون باشد. بر این اساس به عنوان مثال هر پروتون و نوترون خود از سه کوارک تشکیل شده‌اند هنوز چهار سال بیشتر از ارائه نظریه کوارکها توسط گلمان و زوایگ نگذشته بود که فیزیکدانان مرکز شتابدهنده خطی استنفورد کالیفرنیا موفق شدند صحت آن را به لحاظ تجربی تأیید کنند.
این فیزیکدانها به کمک یک شتابدهنده خطی غول پیکر سه کیلومتری، الکترونها را به سوی هدف‌های پروتونی شلیک کردند. انرژی این الکترونها به حدی زیاد بود که می‌توانستند با نفوذ به درون پروتونها، ساختار داخلی آن‌ها را مورد کاوش قرار دهند. نحوه پراکندگی این الکترونهای پرانرژی از درون پروتونها نشان میداد که هر پروتون واقعا از سه ذره با بارهای الکتریکی یک سوم ودوسوم بار الکترون تشکیل شده است.
این کشف مهم، جایزه نوبل فیزیک سال بعد یعنی سال ۱۹۶۹ رانصیب مورای گلمان کرد. امروزه می‌دانیم که مجموعا شش نوع کوارک در جهان وجود دارند که از کنار هم قرار گرفتن آن‌ها صدها ذره زیراتمی دیگر ساخته می‌شوند. از آنجایی که کوارکها ذرات بنیادین محسوب می‌شوند -یعنی ذراتی نقطه‌ای که فاقد ساختار درونی بوده و خود از ذرات دیگری تشکیل نشده‌اند بنابراین فیزیکدانها نام مفاهیم بنیادین جهان را – نظیر بالا، پایین، شگفتی، افسون، زیبایی و حقیقت – روی این شش کوارک گذاشته‌اند.
بر اساس مدل استاندارد فیزیک ذرات، تمامی ذرات جهان ما از مجموعه این شش کوارک و شش ذره دیگر موسوم به لپتونها – که در برهمکنش قوی شرکت نمی‌کنند – تشکیل شده‌اند. به عبارتی مجموعا ۱۲ ذره بنیادین به مثابه آجرهای سازنده جهان، تمامی ساختارهای جهان ما – از اتم‌ها گرفته تا کهکشانها – را می‌سازند.
