夸克(英语:quark,又译“层子”或“亏子”)是一种
基本粒子,也是构成
物质的基本单元。夸克互相结合,形成一种
复合粒子,叫
强子,强子中最稳定的是
质子和
中子,它们是构成原子核的单元。由于一种叫“
夸克禁闭”的现象,夸克不能够直接被观测到,或是被分离出来;只能够在强子里面找到夸克。因为这个原因,人类对夸克的所知大都是来自对强子的观测。
夸克有六种“
味”,分别是
上、
下、
粲、
奇、
底及
顶。上及下夸克的质量是所有夸克中最低的。较重的夸克会通过一个叫
粒子衰变的过程,来迅速地变成上或下夸克。粒子衰变是一个从高质量态变成低质量态的过程。就是因为这个原因,上及下夸克一般来说很稳定,所以它们在
宇宙中很常见,而奇、粲、顶及底则只能经由
高能粒子的碰撞产生(例如
宇宙射线及
粒子加速器)。
夸克有着多种不同的内在特性,包括
电荷、
色荷、
自旋及
质量等。在标准模型中,夸克是唯一一种能经受全部四种
基本相互作用的基本粒子,基本相互作用有时会被称为“基本力”(
电磁相互作用力、
万有引力、
强相互作用力及
弱相互作用力)。夸克同时是现时已知唯一一种
基本电荷非
整数的粒子。夸克每一种味都有一种对应的
反粒子,叫
反夸克,它跟夸克的不同之处,只在于它的一些特性跟夸克大小一样但正负不同。
夸克模型分别由
默里·盖尔曼与
乔治·茨威格于1964年独立地提出。引入夸克这一概念,是为了能更好地整理各种强子,而当时并没有什么能证实夸克存在的物理证据,直到1968年SLAC开发出
深度非弹性散射实验为止。夸克的六种味已经全部被加速器实验所观测到;而于1995年在
费米实验室被观测到的顶夸克,是最后发现的一种。
重子(Baryon)是一个现代
粒子物理学名词,在
标准模型理论中,“重子”这一名词是指由三个
夸克(或者三个
反夸克组成的“反重子”)组成的复合粒子。在这理论中它是
强子的一类。值得注意的是,因为重子属于复合粒子,所以“不是”
基本粒子。最常见的重子有组成日常
物质原子核的
质子和
中子,合称为
核子。其它重子中,有比这两种粒子更重的粒子,所谓的
超子。重子这个称呼是指其质量相对重于
轻子和介于两者之间的
介子起的。
重子与由一个夸克和一个反夸克组成的介子一起被合称为
强子。强子是所有强相互作用的粒子的总称。
质子是唯一独立稳定的重子。中子假如不与其它中子或者质子一起组成
原子核的话就不会稳定,并产生衰变。