Kuark, bir tür temel parçacık ve maddenin temel bileşenlerinden biridir. Kuarklar, bir araya gelerek hadronlar olarak bilinen bileşik parçacıkları oluşturur. Bunların en kararlıları, atom çekirdeğinin bileşenleri proton ve nötrondur. Renk hapsi olarak bilinen olgudan ötürü kuarklar asla yalnız bir şekilde bulunmaz, yalnızca baryonlar ve mezonlar gibi hadronlar dahilinde bulunabilir. Bu sebeple kuarklar hakkında bilinenlerin çoğu hadronların gözlenmesi sonucunda elde edilmiştir.
Parçacık fiziğinde bir hadron, güçlü etkileşim tarafından bir arada tutulan taneciklerden oluşan bir bileşik parçacıktır.
Yukarı kuark en hafif kuarktır, temel bir parçacıktır ve maddenin önemli bir bileşenidir. Aşağı kuarkla birlikte atom çekirdeğini meydana getiren proton ve nötronu oluşturur. Birinci nesil olarak sınıflandırılırlar. Elektrik yükü +2/3 e olup çıplak kütleleri 2,2+0,5
-0,4 MeV/c2 olarak ölçülmüştür. Bütün kuarklar gibi yukarı kuark da 1/2 spine sahip temel fermiyondur ve dört temel etkileşimin hepsinden etkilenir. Yukarı kuarkın antiparçacığı olan yukarı antikuark ile elektriksel yük işareti gibi birkaç özellikte farklılaşır.
Wolfgang Ketterle, Alman fizikçi. 2001 yılında Eric Allin Cornell ve Carl Wieman ile beraber Nobel Fizik Ödülü'nü kazanmıştır.
Kuark modeli 1964'te Murray Gell-Mann ve George Zweig tarafından birbirlerinden bağımsız olarak ortaya atılmıştır. Kuarklar hodronlar için oluşturulan bir düzenlenim şemasının parçaları olarak tanıtıldı ve 1968 yılına kadar onların varlığı ile ilgili çok az fiziksel kanıt bulunuyordu. Altı kuarkın tamamı hızlandırıcı deneylerinde gözlemlendi, keşfedilen son kuark olan üst kuark ilk kez 1995'te Fermilab'da gözlendi.
Savas Dimopoulos Stanford Üniversitesi'nde bir parçacık fizikçisidir. İstanbul'da Yunan bir ailenin çocuğu olarak doğdu ve daha sonra 1950'lerde ve 1960'larda Türkiye'de meydana gelen etnik gerginlikler nedeniyle Atina'ya taşındı. Dimopoulos, Houston Üniversitesi'nde lisans öğrencisi olarak okudu. Chicago Üniversitesi'ne gitti doktora çalışmaları için Yoichiro Nambu yanında çalıştı. Dimopoulos, 1979 yılında doktorasını tamamladıktan sonra 1980 yılında Stanford Üniversitesi'nde bir öğretim üyeliği pozisyonu almadan önce kısa süreli olarak Columbia Üniversitesi'ne gitti. 1981 ve 1982 yıllarında Michigan Üniversitesi, Harvard Üniversitesi ve Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara ile ilişik kurdu. 1994 ile 1997 yılları arasında Stanford Üniversitesi'nden ayrıldı ve CERN tarafından istihdam edildi.
Dolanıklık, kuantum mekaniğine özgü bir olgudur. Kuantum fiziğine göre iki benzer parçacık birbiriyle eşzamanlılığa sahiptir. Bu parçacıklar ayrı yerlerde birbirinden eşzamanlı olarak etkilenirler. İki elektron parçası ışık yılına yakın uzaklıkta olsa dahi birbirlerini etkileyebilirler. Bu sayede birbirinden ışık yılına yakın bir uzaklıkta olan bir elektron kendi çevresi etrafında sağa dönerken diğer bir elektron parçası sola dönecektir.
Tetrakuark, parçacık fiziğinde, dört valans kuarktan oluşan ve varlığı tahmin edilmesine karşın henüz kanıtlanamamış egzotik mezondur. Prensipte, bir tetrakuark durumu kuantum renk dinamiği içinde yer alabilmektedir.
Pentakuark, birbirlerine bağlı durumdaki dört kuark ile bir antikuarktan oluşan atomaltı parçacıktır. Kuarkların +1/3, antikuarkların ise - 1/3 baryon sayısına sahip olmalarından ötürü pentakuarkların toplam baryon sayısı 1'dir ve bu da pentakuarkların baryon olarak tanımlanmasını sağlar. Normal baryonların aksine üç değil de beş kuark bulundurmasından ötürü egzotik baryon olarak sınıflandırılır.
Egzotik hadron, kuarklar ile gluonlardan meydana gelen, sıradan hadronların aksine iki ya da üç kuarktan fazlasını içeren atomaltı parçacıktır. Egzotik baryonlar, üç kuarka sahip sıradan baryonlardan; egzotik mezonlar ise birer kuark ve antikuarka sahip sıradan mezonlardan ayrılır. Teoride, renk yükü beyaz olduğu müddetçe bir hadronun kuark sayısında herhangi bir limit yoktur.
Derin inelastik saçılma, elektron, müon ve nötrino kullanarak hadronların iç yapılarının incelenmesi işlemidir. 1968'de, SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda yapılan derin inelastik saçılma deneyleri sayesinde, daha önceleri teorik olarak varlığı tahmin edilen kuarkların varlığına dair ilk somut veriler elde edilmiştir.
J/psi mezonu veya psion bir atomaltı parçacık. Bir tane tılsım kuark ve bir de tılsım antikuarktan oluşan bir çeşni değiştiren yüksüz mezonudur. Bir tılsım kuark ve bir tılsım antikuarkın bağlı hali ile oluşan mezonlar "karmoniyum" olarak anılır. En yaygın karmoniyum, düşük değişim kütlesi, 3.0969 GeV/c23,0969 GeV/c2 yani ηc̅ ' nin (2.9836 GeV/c22,9836 GeV/c2) biraz üzerinde, sebebi ile J/psi mezondur. Bu mezon ortalama 7.2×10−21 s7,2×10-21 s ömre sahiptir.Fakat bu süre tahmin edilen 1000 kat daha uzundur.
Çeşni değiştiren nötr akım ya da çeşni değiştiren yüksüz akım, elektrik yükü değişmeksizin fermiyon akımının çeşnisini değişimi anlamına gelen hipotetik ifade. Eğer doğada olursalar, bu işlemleri henüz deneyde gözlenmemiş olguları tetikleyebilir. Çeşni değiştiren yüksüz akımlar Standard Modelde üç seviyenin ötesinde var olabilir fakat GIM mekanizması tarafından bir hayli baskılanır. Birkaç birlik FCNCs için araştırmalar yaptı. 2005' te Tevatron CDF deneyinde tuhaf B-mezonunun phi mezonlarına FCNC bozulması ilk kez gözlendi.
Ters beta bozunması, genelde IBD olarak kısaltılır, elektron antinötrinosunun bir protonu saçması ile pozitron ve nötron oluşmasını içeren nükleer reaksiyon. Bu bozunma nötrino detektörlerinde elektron antinötrino tespiti için yaygın olarak kullanılır.
Hadronlaşma veya hadronizasyon, hadronların kuarklar ve gluonların dışında oluşma işlemidir. Bu olay, kuarklar ve gluanların oluştuğu bir parçacık çarpıştırıcıda yüksek enerjili bir çarpışma ile olur. Renk hapsi nedeni ile kuarklar ve hadronlar kendi başlarına var olamazlar. Standart Model'e göre, bunlar vakumdan spontane şekilde oluşmuş kuarklar ve antikuarklar ile birleşerek hadronları oluştururlar. Hadronlaşmanın kuantum renk dinamikleri henüz tam olarak anlaşılamamıştır ama birkaç olgu çalışmasında modellenip parametrize edilmiştir. Bu çalışmalardan biri Lund ip modelidir. Aynı zamanda uzun menzil kuantum renk dinamiği yaklaşım şemaları da mevcuttur.
Renk süperiletkenliği eğer baryon yoğunluğu yeterince yüksekse (nükleer yoğunluğun üzerinde) ve sıcaklık çok yüksek değilse (1012 kelvinden) kuark maddesinde var olduğu düşünülen olgu. Süperiletkenlik renkleri fazları, kaurkların Fermi sıvısıyla sadece zayıfça etkileşen, normal fazlara zıttır.
Ksi baryonları, birinci çeşni nesillerinden bir kuarka, daha yüksek çeşnili nesillerinden ise iki kuarka sahip, Ξ sembolüyle gösterilen hadron parçacığı ailesidir. Bu nedenlerden ötürü bu tip parçacıklar birer baryondur, toplam izospinleri 1/2'dir ve nötr olabildikleri gibi +2, +1 ya da -1 temel yüke sahip olabilirler. Yüklü Ksi baryonları ilk kez 1952'de, Manchester grubu tarafından gerçekleştirilen kozmik ışın deneyleri sırasında gözlemlenmiştir. Nötr Ksi baryonlarının ilk kez gözlemlenmesi ise 1959'da, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi. Kararsız durumları, bozunma zinciri sonucunda daha hafif parçacıklara bozunmaları sebebiyle geçmişte çağlayan parçacıklar olarak da anılmaktaydılar.
Omega baryonları, birinci çeşni nesillerinden (yukarı ve aşağı kuarklar) herhangi birini içermeyen, daha yüksek çeşnili nesillerinden (garip, tılsım ve alt kuarklar) üç kuarka sahip, Ω sembolüyle gösterilen hadron parçacığı ailesidir. Hadronlaşma için gereken güçlü etkileşim süresinin altında (5×10-25 s) ortalama yaşam süresine sahip olmaları nedeniyle üst kuark içeren bir omega baryonu gözlemlenmemiş ve gözlemlenmesi de beklenmemektedir. Bu nedenlerden ötürü bu tip parçacıklar birer baryondur, toplam izospinleri 0'dır ve nötr olabildikleri gibi +1 temel yüke sahip olabilirler. Üç garip kuarktan oluşan
Ω-
, 1964 yılında gözlemlenmiştir ve keşfedilen ilk omega baryonudur.
Orbiton, holonlar ve spinonlar ile birlikte, katıların içindeki elektronların spin-yük ayrımı sırasında bölünerek oluşturduğu ve mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda hapsedilen sanki parçacıktır. Elektron, teorik olarak her zaman bu üç sanki parçacığın bir bağlı durumu olarak kabul edilmektedir. Bunlardan orbitron, elektronun yörüngesel konumunu taşımaktadır. Belli şartlar altında ise hapis durumlarından kurtularak bağımsız parçacıklar olarak davranabilmektedirler.
Parçacık fiziğinde Peccei – Quinn teorisi, güçlü CP sorununun çözümü için iyi bilinen, uzun süredir devam eden bir öneridir. 1977 yılında Roberto Peccei ve Helen Quinn tarafından formüle edildi. Teori, QCD Lagrangian'ın “terim” olarak bilinen CP'yi ihlal eden bir terimle uzatılmasını önermektedir.