對於物理學家來說，這個世界不論多麼紛繁複雜，它都是在某一個統一理論和某些最簡單粒子通過無數種特殊的形式結合而形成的。
他們相信：我們看到的一切都是假象，即使是看起來再大相逕庭的兩種事物，也都有著同樣的本質。因此，他們始終致力於尋找大統一理論以及構成物質的基本粒子。
直到60年前，人們還相信質子和中子就是最基本的粒子。所謂的基本粒子，就是不可再分的粒子。但是，在1964年，蓋爾提出了著名的夸克模型，擊破了人們的認知。我們才知道，原來質子、中子以及大量的介子，都是由6種不同的夸克通過不同的形式結合而形成的。
1995年，在其他夸克被證實後，最後一種夸克也終於在費米實驗室被發現，那就是頂夸克。在芝加哥郊外，當時世界上最大的粒子加速器——費米實驗室的Tevatron（現已退役）通過自己強大的能力，終於發現了這種粒子，為夸克的發現收了官。
在6種夸克之中，頂夸克是非常特殊的一種。從體積上講，它比質子還要小得多，但是它的質量卻和一顆鎢原子（原子序數74，相對原子量約184）差不多。在2019年發表於《物理評論D》雜誌上的一項研究中，研究人員指出：頂夸克是已知最重的亞原子粒子。而它如此小的體積，也讓它毫無疑問成為了密度最高的粒子之一。
科學家告訴我們，在宇宙大爆炸的一瞬間，頂夸克曾經在我們的宇宙中隨處可見。但是，它們存在的時間非常短，大約在一萬億分之一秒之內就全部消失了。物理學標準模型指出：頂夸克的平均壽命大約只有5×10^-25秒，這比強相互作用的時間尺度還短了20倍，意味著它們根本不可能結合成為強子（質子、中子、介子等參與強相互作用的粒子）。這意味著它可以「裸露」存在，比那些因為夸克禁閉現象而束縛住的其他夸克來說更容易被直接觀察。
但是，因為同樣的原因，在今天的宇宙中，我們已經看不到自然存在的頂夸克了。只能在粒子對撞機中，科學家才有機會一睹它的「芳容」。為了讓它「重現人間」，我們必須要藉助一件利器——大型強子對撞機（LHC）。
LHC位於日內瓦附近瑞士和法國交界處的地下一個總長度達到了17英裡的隧道內，由近1萬塊強大的磁鐵組成，可以提供13萬億電子伏特的能量為質子加速，這個能量是當初費米實驗室Tevatron加速器的6.5倍。通過更加強大的能量，我們可以更好地探索這些微觀粒子。
1995年的時候，費米實驗室Tevatron加速器通過粒子對撞的方式，製造出了頂夸克和反頂夸克對。但是，受限於當時的科技，它需要花幾天的時間才能創造這樣的粒子對。而歐洲大型強子對撞機的能力已經遠遠超過了當時的科技，可以通過更強的能量和更高的頻率，實現每秒創造出一組粒子對來。
其中，他們的ATLAS實驗組甚至希望能夠在一次碰撞中，同時產生兩對粒子對，也就是兩個頂夸克和兩個反頂夸克。這樣的情況非常罕見，出現的概率極低，比產生一組粒子對需要碰撞的次數多70000倍左右。
ATLAS團隊在回顧2015年-2018年的數據中發現，LHC真的曾經有過同時製造出四個頂夸克的成績。在進行了這樣的實驗之後，科學家們通常需要判斷：它們究竟是被有意製造的還是偶然出現的？
所以，他們需要一個標準來進行衡量，那就是置信度。一般來說，粒子物理學中要求一項發現的置信度需要達到或超過5西格瑪（西格瑪是置信度的單位，5西格瑪被稱為黃金標準），這意味著這個發現僅有1/350萬的概率是隨機出現的。而ATLAS團隊發現的頂夸克「四胞胎」，置信度大約為4.3。因此，從這個方面來講，我們還沒辦法肯定地說這是一次確切的新發現，只能說是有比較大的概率。
同時，除了這次發現來自於偶然之外，還有一種可能會導致這一次的發現，那就是兩組頂夸克的組合原本就比標準模型預測的要更常見。如果是這種情況，那麼我們或許要面臨相關領域的一次大變革。
頂夸克的巨大質量，對於我們研究質量的本質有著重要的幫助。現代物理學認為，宇宙中有一種基本粒子叫做希格斯玻色子，也就是通常我們說的上帝粒子。正是其他粒子與希格斯玻色子的相互作用，讓它們在希格斯場中獲得了質量這種屬性。
另外，由於其他夸克都在夸克禁閉的作用下無法被單獨觀察，頂夸克也成為了我們了解這種微觀粒子的重要途徑。目前來說，夸克是我們知道的最基礎的粒子。因此，了解它的性質，對於我們理解量子物理以及宏觀世界都有著重要的意義。
2018年底，為了維護和升級，歐洲大型強子對撞機暫時關閉。由於今年疫情的影響，它暫時也不會重新啟動。預計在2021年，它將重新開始工作，希望屆時會有更重大的發現，讓我們了解自己生活的世界究竟是怎樣的。