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現代粒子物理學告訴我們，所有物質都是由最基本的亞原子粒子構成，這種最基本的亞原子粒子就是夸克，夸克構成了質子和中子，而質子和中子又進一步構成了原子核。在原子核中，夸克都是成組出現的，每三個夸克的組合通過載力子膠子而緊緊地、強有力地束縛在一起，所以由夸克組合構成的粒子又被稱為「強子」。
20世紀60年代，物理學家默裡·蓋爾曼提出：許多強子並非基本粒子，它們本身是由被稱作「夸克」的粒子構成的。蓋爾曼所用的「夸克」一詞，來自於小說《芬尼根的守靈夜》中的詩句，它其實和物理學裡的最基本粒子毫不相干。蓋爾曼提出存在三種夸克，現在被稱為上夸克、下夸克和奇夸克，後來都得到了證實，蓋爾曼也因此獲得了1969年的諾貝爾物理學獎。
我們知道，人類根本無法感知到亞原子粒子的存在，那麼像夸克這種東西，我們應該怎樣理解它，或者在大腦中構建夸克的具體形象呢？科學家們打了一個比方，三個夸克的組合可以被看作一個大的、糊狀質子裡的堅硬的一點——它嵌在質子或中子裡，就像一粒豌豆藏在一大堆棉花團中，兩個上夸克和一個下夸克構成了質子的核心，一個上夸克和兩個下夸克構成了中子的核心。
夸克有一個奇特的特性，那就是夸克從不會單獨出現，在一個沒有受外力幹擾的系統裡，三個夸克總是被緊緊地束縛在一起而難以分離。這也就意味著，夸克不可能像有些粒子那樣可以不受約束地閒逛，因此對它們的研究也就十分困難，只有在粒子加速器中對它們施加強大的能量，才能間接地發現它們真實存在的實驗證據。最早發現夸克的實驗是在美國斯坦福線形加速器中心（SLAC）進行的，實驗名稱叫「弗裡德曼-肯德爾-泰勒深度非彈性散射實驗」，弗裡德曼、肯德爾和泰勒因此共同獲得了1990年的諾貝爾物理學獎。
在粒子加速器裡，高能量碰撞使得夸克沒有被束縛而形成強子，但這並不意味著夸克是獨立的。事實上，它們總會有其他夸克和膠子的陪伴，它們從不會是自由的、沒有「隨從」的單個粒子，強力會一直緊緊跟隨在它的周圍。因此，粒子加速器實驗捕捉到的夸克絕不會是一個獨立的夸克，而是一系列由夸克、膠子組成的，差不多向同一方向運動的粒子流。
這一束朝著同一個方向運動的、由夸克和膠子組成的粒子流被稱為「噴射流」。一個高能的噴射流一旦形成，就會像一根繩子一樣——當你截斷一根繩子，你並不會讓繩子消失，而是會得到兩根繩子。同樣地，當你將噴射流斷開時，這些噴射流的片段又會形成新的噴射流，你永遠也不可能將之分為單個的、獨立的夸克和膠子。這實際上正是強相互作用的表現，我們也由此可見，強力——這種在物理學上最後被發現的作用力，它的力量真的太過強大了。