Als man erkannte, dass Proton, Neutron usw. zusammengesetzte Teilchen sind, wurde 1964 das Quark-Modell gleich zweimal unabhängig voneinander vorgeschlagen, von Murray Gell-Mann und von Georg Zweig.
Die Bausteine der zusammengesetzten Teilchen wurden Quarks genannt. Gell-Mann und Zweig postulierten drei Quarks mit Spin s= 1⁄2 und den elektrischen Ladungen 2⁄3, −1⁄3 und −1⁄3. Sie wurden up-Quark (u), down-Quark (d) und strange-Quark (s) genannt. Heute weiß man, dass insgesamt 6 Quarks und entsprechende 6 Anti-Quarks, gleicher Masse aber mit gegenteiliger Ladung, existieren.
| Quarktyp |
u "up" |
d "down" |
c "charmed" |
s "strange" |
t "top" |
b "bottom" |
| elektrische Ladungen in e |
2⁄3 |
−1⁄3 |
2⁄3 |
−1⁄3 |
2⁄3 |
−1⁄3 |
| Masse
in MeV |
4 |
8 |
1350 |
130 |
178000 |
4300 |
Tab. 1. Die sechs Quarks und ihre Eigenschaften
Teilchen, die aus Quarks aufgebaut sind, werden als Hadronen bezeichnet und besitzen immer eine ganzzahlige elektrische Ladung von +1, 0 oder -1. Dies schränkt die möglichen Quarkkombinationen ein. Es gibt damit nur Hadronen, die aus zwei oder drei Quarks bestehen und zusammen eine der drei Ladungsmöglichkeiten bilden. Ein Hadron aus drei Quarks wird Baryon genannt. Ein Hadron aus zwei Quarks wird als Meson bezeichnet.