Mostra la font per a Quark

{{Polisèmia|Quark (formatge)}}{{polisèmia|Quark (programa de televisió)}}
{{Infotaula partícula
| name = Quarks
| image = Proton quark structure.svg
| caption = Un protó es compon de dos [[quarks u]], un [[quark d]] i els [[gluons]] que transmeten les interaccions que els uneixen.
| num_types = 6 ([[quark u|u]], [[quark d|d]], [[quark s|s]], [[quark c|c]], [[quark b|b]] i [[quark t|t]])
| composition = [[Partícula elemental]]
| statistics = [[Fermió|Fermiònica]]
| generation = 1a, 2a, 3a
| interaction = [[Electromagnetisme|Electromagnètica]], [[Gravetat|gravitatòria]], [[Interacció forta|forta]], [[Interacció feble|feble]]
| antiparticle = [[Antiquark]] ({{antipartícula|q}})
| theorized = [[Murray Gell-Mann]] ([[1964]]) <br />[[George Zweig]] (1964)
| discovered = [[SLAC National Accelerator Laboratory|SLAC]] (~[[1968]])
| symbol = q
| baryon_number = {{Frac|1|3}}
| electric_charge = +{{Frac|2|3}}&nbsp;[[càrrega elemental|e]], −{{Frac|1|3}}&nbsp;e
| color_charge = Sí
| spin = {{Frac|1|2}}
}}
En [[física de partícules]], un '''quark''' és una [[partícula elemental]] i un component fonamental de la [[matèria]]. Els quarks es combinen per formar [[Llista de partícules#Partícules compostes|partícules compostes]] anomenades [[Hadró|''hadrons'']], els més estables dels quals són els [[protons]] i els [[neutrons]], els components dels [[Nucli atòmic|nuclis atòmics]].<ref>
{{ref-web|títol=Quark (subatomic particle) |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/486323/quark |obra = [[Encyclopædia Britannica]] |consulta=2008-06-29}}</ref> A causa d'un fenomen conegut com a ''[[confinament de color]]'', els quarks no es poden observar directament ni es troben en solitari; es poden trobar només a dins d'hadrons, com ara els [[Barió|barions]] (dels quals, els protons i els neutrons en són exemples) i els [[Mesó|mesons]].<ref name="HyperphysicsConfinment">
{{ref-web|autor=R. Nave
 |títol=Confinement of Quarks
 |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html#c6
 |obra = [[HyperPhysics]]
 |editor= [[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
 |consulta=2008-06-29
}}</ref><ref name="HyperphysicsBagModel">
{{ref-web|autor=R. Nave
 |títol=Bag Model of Quark Confinement
 |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/qbag.html#c1
 |obra = [[HyperPhysics]]
 |editor= [[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
 |consulta=2008-06-29
}}</ref> Per aquest motiu, la major part d'informació sobre els quarks s'ha extret d'observacions dels mateixos hadrons. Només en situacions d'altes [[Temperatura|temperatures]] i/o [[Densitat|densitats]], els quarks esdevenen quasi-lliures dins una fase [[Deconfinament|deconfinada]] del [[plasma de quarks i gluons]].

Els quarks tenen una sèrie de propietats intrínseques, entre aquestes [[càrrega elèctrica]], [[massa]], [[càrrega de color]] i [[espín]]. Els quarks són les úniques partícules elementals del [[model estàndard de física de partícules]] que experimenten les quatre [[forces fonamentals]] ([[electromagnetisme]], [[gravetat]], [[força nuclear forta]] i [[força nuclear feble]]), així com les úniques partícules amb una càrrega elèctrica que és una [[fracció]] de la [[càrrega elèctrica elemental]] (+{{Frac|2|3}} o -{{Frac|1|3}}).

Hi ha sis tipus de quarks, coneguts com a ''[[Sabor (física)|sabors]]'': [[Quark u|u]], [[Quark d|d]], [[Quark s|s]], [[Quark c|c]], [[Quark b|b]] i [[Quark t|t]].<ref name="HyperphysicsQuark">
{{ref-web|autor=R. Nave
 |títol=Quarks
 |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Particles/quark.html
 |obra = [[HyperPhysics]]
 |editor= [[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
 |consulta=2008-06-29
}}</ref> Els quarks u i d tenen les menors masses d'entre tots els quarks. Els quarks més pesants canvien ràpidament cap a quarks u i d amb un procés de [[desintegració de partícules]]: la transformació d'un estat més alt de massa cap a un estat més baix de massa. Per aquest motiu, els quarks u i d són generalment estables i els més comuns de l'univers, mentre que els quarks estrany, encant, fons i cim només es poden produir en col·lisions altament energètiques (com ara, les que involucren [[Raig còsmic|rajos còsmics]] i en [[Accelerador de partícules|acceleradors de partícules]]). Per cada sabor de quark existeix una [[antipartícula]] corresponent, coneguda com a ''[[antiquark]]'', que només difereix del quark en què algunes de les seves propietats tenen [[Oposat (matemàtiques)|la mateixa magnitud, però signe oposat]].

El [[model de quarks]] fou proposat de forma independent pels físics [[Murray Gell-Mann]] i [[George Zweig]] el 1964.<ref name="Carithers">
{{ref-publicació|autor=B. Carithers, P. Grannis
 |títol=Discovery of the Top Quark
 |url=http://www.slac.stanford.edu/pubs/beamline/25/3/25-3-carithers.pdf |format=PDF
 |publicació = [[Beam Line (revista)|Beam Line]]
 |volum=25 |exemplar=3 |pàgines=4–16
 |editorial = [[SLAC]]
 |any=1995
 |consulta=2008-09-23
}}</ref> Els quarks foren introduïts com a parts d'un model esquemàtic dels hadrons i hi hagué poques proves de la seva existència física fins als experiments de [[dispersió inelàstica profunda]] duts a terme al [[SLAC National Accelerator Laboratory]] el 1968.<ref name="Bloom">
{{ref-publicació|autor=E.D. Bloom
 |títol=High-Energy Inelastic ''e''–''p'' Scattering at 6° and 10°
 |publicació = [[Physical Review Letters]]
 |volum=23 |exemplar=16 |pàgines=930–934
 |any=1969
 |doi=10.1103/PhysRevLett.23.930
|bibcode = 1969PhRvL..23..930B |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Destaebler
 |cognom4=Drees
 |cognom5=Miller
 |cognom6=Mo
 |cognom7=Taylor
 |cognom8=Breidenbach
 |cognom9=Friedman
 |last10=Hartmann
 |last11=Kendall
}}</ref><ref name="Breidenbach">
{{ref-publicació|autor=M. Breidenbach
 |títol=Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering
 |publicació = [[Physical Review Letters]]
 |volum=23 |exemplar=16 |pàgines=935–939
 |any=1969
 |doi=10.1103/PhysRevLett.23.935
|bibcode = 1969PhRvL..23..935B |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Kendall
 |cognom4=Bloom
 |cognom5=Coward
 |cognom6=Destaebler
 |cognom7=Drees
 |cognom8=Mo
 |cognom9=Taylor
}}</ref> Els experiments de l'accelerador han proveït evidència per als sis sabors. El quark cim fou l'últim a ser descobert al [[Fermilab]] el 1995.<ref name="Carithers"/>

== Classificació ==
[[Fitxer:Standard Model of Elementary Particles.svg|esquerra|miniatura|Sis de les partícules del [[Model estàndard de física de partícules|model estàndard]] són quarks (en lila). Cada una de les tres primeres columnes forma una ''[[Generació (física de partícules)|generació]]'' de matèria]]
[[Fitxer:QCD.gif|esquerra|miniatura|Esquema d'un [[neutró]] format per un quark amunt (u) i dos quarks avall (d), units per la força nuclear forta.]]
[[Fitxer:Quark structure pion.svg|esquerra|miniatura|Un [[pió]] positiu (π<sup>+</sup>) és una partícula formada per un quark amunt (u) i un [[antiquark]] avall (<math>\overline{d}</math>) units per la força nuclear forta]]
El [[model estàndard de física de partícules]] és el marc teòric que descriu totes les partícules elementals conegudes. Aquest model conté sis [[Sabor (física)|sabors]] de quarks (q), anomenats [[Quark dalt|''dalt'']] (u), [[Quark baix|''baix'']] (d), [[Quark estrany|''estrany'']] (s), [[Quark encant|''encant'']] (c), [[Quark fons|''fons'']] (b) i [[Quark cim|''cim'']] (t).<ref name="HyperphysicsQuark"/> Les antipartícules dels quarks s'anomenen ''[[antiquark]]s'' i es denoten amb una ratlla sobre el símbol del quark corresponent (per exemple, {{Sobreratllat|u}} per antiquark dalt). Com passa amb l'[[antimatèria]] en general, els antiquarks tenen la mateixa massa, temps de vida mitjà i espín que els seus quarks respectius, però la càrrega elèctrica i d'altres [[Càrrega (física)|càrregues]] tenen el signe oposat.<ref>
{{ref-llibre|autor=S.S.M. Wong|títol=Introductory Nuclear Physics|edició=2a edició|pàgina=30|editorial = [[Wiley Interscience]]|any=1998|isbn=0-471-23973-9}}</ref>

Els quarks són partícules amb {{Frac|1|2}} d'espín, la qual cosa implica que són [[Fermió|fermions]] segons el [[teorema d'estadística de l'espín]]. Estan sotmesos al [[principi d'exclusió de Pauli]], que enuncia que no hi pot haver dos fermions idèntics ocupant simultàniament el mateix [[estat quàntic]]. Això contrasta amb els [[Bosó|bosons]] (partícules amb espín enter), dels quals n'hi pot haver qualsevol quantitat en el mateix estat.<ref>
{{ref-llibre|autor=K.A. Peacock|títol=The Quantum Revolution|pàgina=125|editorial = [[Greenwood Publishing Group]]|any=2008|isbn=0-313-33448-X}}</ref> A diferència dels [[Leptó|leptons]], els quarks contenen [[càrrega de color]], la qual cosa els immergeix en la [[força nuclear forta]]. L'atracció resultant entre els diferents quarks provoca la formació de partícules compostes conegudes com a ''[[Hadró|hadrons]].''

Els quarks que determinen els [[Nombre quàntic|nombres quàntics]] reben el nom de ''quarks de valència''; a part d'aquests, qualsevol hadró pot contenir un nombre indefinit de quarks [[Partícula virtual|virtuals]], antiquarks i [[Gluó|gluons]] que no influeixen en els seus nombres quàntics.<ref>{{ref-llibre|autor=B. Povh, C. Scholz, K. Rith, F. Zetsche
 |títol=Particles and Nuclei
 |pàgina=98
 |editorial = [[Springer Science+Business Media|Springer]]
 |any=2008
 |isbn=3-540-79367-4
}}</ref> Hi ha dues famílies d'hadrons: [[Barió|barions]], amb tres quarks de valència, i [[Mesó|mesons]], amb un quark de valència i un antiquark.<ref>Secció 6.1. a
{{ref-llibre|autor=P.C.W. Davies
 |títol=The Forces of Nature
 |editorial = [[Cambridge University Press]]
 |any=1979
 |isbn=0-521-22523-X
}}</ref> Els barions més comuns són el protó i el neutró, els blocs de construcció del [[nucli atòmic]].<ref name="Knowing">{{ref-llibre|autor=M. Munowitz
 |títol=Knowing
 |pàgina=35
 |editorial = [[Oxford University Press]]
 |any=2005
 |isbn=0-19-516737-6
}}</ref> Es coneix un gran nombre d'hadrons (vegeu ''[[Llista de barions]]'' i ''[[Llista de mesons]]''), la majoria dels quals es diferencien pels quarks que els constitueixen i les propietats que aquests els atorguen. L'existència d'[[Hadró exòtic|hadrons «exòtics»]] amb més quarks de valència, com ara els [[tetraquark]]s (qq{{Sobreratllat|qq}}) i els [[pentaquark]]s (qqqq{{Sobreratllat|q}}), s'ha conjecturat<ref name="PDGTetraquarks">{{ref-publicació|autor=W.-M. Yao ([[Particle Data Group]])
 |títol=Review of Particle Physics: Pentaquark Update
 |url=http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/theta_b152.pdf
 |publicació = [[Journal of Physics G]]
 |volum=33 |exemplar=1 |pàgines=1-1232
 |any=2006
 |doi=10.1088/0954-3899/33/1/001
|arxiv = astro-ph/0601168 |bibcode = 2006JPhG...33....1Y |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Asner
 |cognom4=Barnett
 |cognom5=Beringer
 |cognom6=Burchat
 |cognom7=Carone
 |cognom8=Caso
 |cognom9=Dahl
 |last10=d'Ambrosio
 |last11=De Gouvea
 |last12=Doser
 |last13=Eidelman
 |last14=Feng
 |last15=Gherghetta
 |last16=Goodman
 |last17=Grab
 |last18=Groom
 |last19=Gurtu
 |last20=Hagiwara
 |last21=Hayes
 |last22=Hernández-Rey
 |last23=Hikasa
 |last24=Jawahery
 |last25=Kolda
 |last26=Kwon
 |last27=Mangano
 |last28=Manohar
 |last29=Masoni
 |last30=Miquel
}}</ref> però no s'ha demostrat.<ref name="PDGTetraquarks"/><ref>{{ref-publicació|autor=C. Amsler ([[Particle Data Group]])
 |títol=Review of Particle Physics: Pentaquarks
 |url=http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/pentaquarks_b801.pdf
 |publicació = [[Physics Letters B]]
 |volum=667 |exemplar=1 |pàgines=1-1340
 |any=2008
 |doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018
|bibcode = 2008PhLB..667....1P |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Doser
 |cognom4=Antonelli
 |cognom5=Asner
 |cognom6=Babu
 |cognom7=Baer
 |cognom8=Band
 |cognom9=Barnett
 |last10=Bergren
 |last11=Beringer
 |last12=Bernardi
 |last13=Bertl
 |last14=Bichsel
 |last15=Biebel
 |last16=Bloch
 |last17=Blucher
 |last18=Blusk
 |last19=Cahn
 |last20=Carena
 |last21=Caso
 |last22=Ceccucci
 |last23=Chakraborty
 |last24=Chen
 |last25=Chivukula
 |last26=Cowan
 |last27=Dahl
 |last28=d'Ambrosio
 |last29=Damour
 |last30=De Gouvêa
}} <br />{{ref-publicació|autor=C. Amsler ([[Particle Data Group]])
 |títol=Review of Particle Physics: New Charmonium-Like States
 |url=http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/rpp2008-rev-new-charmonium-like-states.pdf
 |publicació = [[Physics Letters B]]
 |volum=667 |exemplar=1 |pàgines=1-1340
 |any=2008
 |doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018
|bibcode = 2008PhLB..667....1P |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Doser
 |cognom4=Antonelli
 |cognom5=Asner
 |cognom6=Babu
 |cognom7=Baer
 |cognom8=Band
 |cognom9=Barnett
 |last10=Bergren
 |last11=Beringer
 |last12=Bernardi
 |last13=Bertl
 |last14=Bichsel
 |last15=Biebel
 |last16=Bloch
 |last17=Blucher
 |last18=Blusk
 |last19=Cahn
 |last20=Carena
 |last21=Caso
 |last22=Ceccucci
 |last23=Chakraborty
 |last24=Chen
 |last25=Chivukula
 |last26=Cowan
 |last27=Dahl
 |last28=d'Ambrosio
 |last29=Damour
 |last30=De Gouvêa
}} <br />{{ref-llibre|autor=E.V. Shuryak
 |títol=The QCD Vacuum, Hadrons and Superdense Matter
 |pàgina=59
 |editorial = [[World Scientific]]
 |any=2004
 |isbn=981-238-574-6
}}</ref><ref group="nota">Diversos grups de recerca aclamaren haver demostrat l'existència dels tetraquarks i els pentaquarks a principis de mil·lenni. Encara que l'estatus dels tetraquarks encara és tema de debat, tots els candidats de pentaquark coneguts s'han establert com a no existents des de llavors.</ref> Tanmateix, el 13 de juliol de 2015 l'experiment [[LHCb]] al [[Organització Europea per a la Recerca Nuclear|CERN]] va reportar resultats consistents amb els estats dels pentaquarks.

Els fermions elementals s'agrupen en tres [[Generació (física de partícules)|generacions]], cada una de les quals comprèn dos leptons i dos quarks. La primera generació inclou els quarks dalt i baix, el segon els quarks estrany i encant i el tercer els quarks fons i cim. Totes les cerques d'una quarta generació de quarks i d'altres fermions elementals han fallat<ref>{{ref-publicació|autor=C. Amsler ([[Particle Data Group]])
 |títol=Review of Particle Physics: b′ (4th Generation) Quarks, Searches for
 |url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/q008.pdf
 |publicació = [[Physics Letters B]]
 |volum=667 |exemplar=1 |pàgines=1-1340
 |any=2008
 |doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018
|bibcode = 2008PhLB..667....1P |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Doser
 |cognom4=Antonelli
 |cognom5=Asner
 |cognom6=Babu
 |cognom7=Baer
 |cognom8=Band
 |cognom9=Barnett
 |last10=Bergren
 |last11=Beringer
 |last12=Bernardi
 |last13=Bertl
 |last14=Bichsel
 |last15=Biebel
 |last16=Bloch
 |last17=Blucher
 |last18=Blusk
 |last19=Cahn
 |last20=Carena
 |last21=Caso
 |last22=Ceccucci
 |last23=Chakraborty
 |last24=Chen
 |last25=Chivukula
 |last26=Cowan
 |last27=Dahl
 |last28=d'Ambrosio
 |last29=Damour
 |last30=De Gouvêa
}} <br />
{{ref-publicació|autor=C. Amsler ([[Particle Data Group]])
 |títol=Review of Particle Physics: t′ (4th Generation) Quarks, Searches for
 |url=http://pdg.lbl.gov/2008/listings/q009.pdf
 |publicació = [[Physics Letters B]]
 |volum=667 |exemplar=1 |pàgines=1-1340
 |any=2008
 |doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018
|bibcode = 2008PhLB..667....1P |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Doser
 |cognom4=Antonelli
 |cognom5=Asner
 |cognom6=Babu
 |cognom7=Baer
 |cognom8=Band
 |cognom9=Barnett
 |last10=Bergren
 |last11=Beringer
 |last12=Bernardi
 |last13=Bertl
 |last14=Bichsel
 |last15=Biebel
 |last16=Bloch
 |last17=Blucher
 |last18=Blusk
 |last19=Cahn
 |last20=Carena
 |last21=Caso
 |last22=Ceccucci
 |last23=Chakraborty
 |last24=Chen
 |last25=Chivukula
 |last26=Cowan
 |last27=Dahl
 |last28=d'Ambrosio
 |last29=Damour
 |last30=De Gouvêa
}}</ref> i hi ha proves indirectes de pes que no n'existeixen més de tres generacions.<ref>{{ref-publicació|autor=D. Decamp
 |títol=Determination of the number of light neutrino species
 |publicació = [[Physics Letters B]]
 |volum=231 |exemplar=4 |pàgina=519
 |any=1989
 |doi=10.1016/0370-2693(89)90704-1
|bibcode = 1989PhLB..231..519D
 |cognom2=Deschizeaux
 |nom2=B.
 |cognom3=Lees
 |nom3=J.-P.
 |cognom4=Minard
 |nom4=M.-N.
 |cognom5=Crespo
 |nom5=J.M.
 |cognom6=Delfino
 |nom6=M.
 |cognom7=Fernandez
 |nom7=E.
 |cognom8=Martinez
 |nom8=M.
 |cognom9=Miquel
 |nom9=R.
 |last10=Mir
 |displayauthors=8 |last11=Orteu
 |last12=Pacheco
 |last13=Perlas
 |last14=Tubau
 |last15=Catanesi
 |last16=De Palma
 |last17=Farilla
 |last18=Iaselli
 |last19=Maggi
 |last20=Mastrogiacomo
 |last21=Natali
 |last22=Nuzzo
 |last23=Ranieri
 |last24=Raso
 |last25=Romano
 |last26=Ruggieri
 |last27=Selvaggi
 |last28=Silvestris
 |last29=Tempesta
 |last30=Zito
}}
 <br />
{{ref-publicació|autor=A. Fisher
 |títol=Searching for the Beginning of Time: Cosmic Connection
 |url=http://books.google.cat/?id=eyPfgGGTfGgC&pg=PA70&dq=quarks+no+more+than+three+generations
 |publicació = [[Popular Science]]
 |volum=238 |exemplar=4 |pàgina=70
 |any=1991
 |doi=
}} <br />
{{ref-llibre|autor=J.D. Barrow
 |títol=The Origin of the Universe
 |capítol=The Singularity and Other Problems
 |pàgines=
 |any original=1994
 |edició=Reprint
 |any=1997
 |editorial = [[Basic Books]]
 |isbn=978-0-465-05314-8
}}</ref><ref group="nota">La principal prova està basada en l'amplitud de ressonància dels bosons W i Z, que restringeix el neutrí de la 4a generació a tenir una massa major que ~{{val|45|u=GeV/c2}}. Això contrastaria amb els neutrins de les altres tres generacions, les masses dels quals no poden excedir {{val|2|u=MeV/c2}}</ref> Generalment, les partícules de les generacions més altes tenen més massa i menor estabilitat, fent que es desintegrin en partícules de generacions més baixes mitjançant la [[força nuclear feble]]. Comunament, en la natura, només podem trobar quarks de primera generació (dalt i baix). Els quarks més pesants només es poden crear en col·lisions altament energètiques (com les que involucren [[Raig còsmic|raigs còsmics]]) i es desintegren ràpidament; tanmateix, es creu que hi eren presents durant les primeres fraccions de segon posteriors al [[big-bang]], quan l'univers estava en una fase extremadament calenta i densa (l'[[època dels quarks]]). Els estudis de quark més pesants es condueixen en condicions creades artificialment, com ara en [[Accelerador de partícules|acceleradors de partícules]].<ref>{{ref-llibre|autor=D.H. Perkins
 |títol=Particle Astrophysics
 |pàgina=4
 |editorial = [[Oxford University Press]]
 |any=2003
 |isbn=0-19-850952-9
}}</ref>

Els quarks tenen càrrega elèctrica, massa, càrrega de color i sabor; en conseqüència, són les úniques partícules conegudes que experimenten les quatre [[forces fonamentals]] de la física contemporània: electromagnetisme, gravitació, força nuclear forta i força nuclear feble.<ref name="Knowing"/> La gravitació és prou dèbil per a ser irrellevant en interaccions individuals entre partícules, excepte en casos extrems d'energia ([[energia de Planck]]) i de distància ([[longitud de Planck]]). No obstant això, com que no hi ha cap teoria convincent de la [[gravetat quàntica]], la gravitació no està descrita per al model estàndard.

Vegeu la [[Quark#Taula de propietats|taula de propietats]] de més avall per un sumari complet de les característiques dels sis sabors de quarks.

== Història ==
El [[model de quarks]] va ser proposat de forma independent pels físics [[Murray Gell-Mann]]<ref name="Gell-Man1964">
{{ref-publicació|autor=M. Gell-Mann
 |títol=A Schematic Model of Baryons and Mesons
 |publicació = [[Physics Letters]]
 |volum=8 |exemplar=3 |pàgines=214–215
 |any=1964
 |doi=10.1016/S0031-9163(64)92001-3
|bibcode = 1964PhL.....8..214G}}</ref> i [[George Zweig]]<ref name="Zweig1964a">
{{ref-publicació|autor=G. Zweig
 |títol=An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking
 |publicació=CERN Report No.8182/TH.401
 |url=http://cds.cern.ch/record/352337/files/CERN-TH-401.pdf
 |any=1964
}}</ref><ref name="Zweig1964b">
{{ref-publicació|autor=G. Zweig
 |títol=An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II
 |publicació=CERN Report No.8419/TH.412
 |url=http://cds.cern.ch/record/570209
 |any=1964
}}</ref> el 1964.<ref name="Carithers"/> La proposta va arribar poc després que Gell-Mann formulàs un sistema de classificació de partícules conegut com a ''[[camí òctuple]]'' –o, més tècnicament, [[Sabor (física)|simetria de sabor]] [[Grup unitari especial|SU(3)]].<ref>
{{ref-llibre|autor=M. Gell-Mann
 |any=2000 |any original=1964
 |capítol=The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry
 |editor=M. Gell-Mann, Y. Ne'eman
 |títol=The Eightfold Way
 |pàgina=11
 |editorial = [[Westview Press]]
 |isbn=0-7382-0299-1
}}<br /> Original: {{ref-llibre|autor=M. Gell-Mann
 |any=1961
 |títol=The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry
 |obra = [[Synchrotron Laboratory]] Report CTSL-20
 |editorial = [[California Institute of Technology]]
}}</ref> El físic [[Yuval Ne'eman]] va desenvolupar paral·lelament un esquema similar al camí òctuple aquell mateix any.<ref>
{{ref-llibre|autor=Y. Ne'eman
 |any=2000 |any original=1964
 |capítol=Derivation of strong interactions from gauge invariance
 |editor=M. Gell-Mann, Y. Ne'eman
 |títol=The Eightfold Way
 |editorial = [[Westview Press]]
 |isbn=0-7382-0299-1
}}<br />Original: {{ref-publicació|autor=Y. Ne'eman
 |any=1961
 |títol=Derivation of strong interactions from gauge invariance
 |publicació = [[Nuclear Physics (journal)|Nuclear Physics]]
 |volum=26 |pàgina=222
 |doi=10.1016/0029-5582(61)90134-1
 |bibcode = 1961NucPh..26..222N
 |exemplar=2}}</ref><ref>
{{ref-llibre|authors=R.C. Olby, G.N. Cantor
 |any=1996
 |títol=Companion to the History of Modern Science
 |pàgina=673
 |editorial = [[Taylor & Francis]]
 |isbn= 0-415-14578-3
}}</ref>

[[Fitxer:Murray Gell-Mann.jpg|miniatura|esquerra|[[Murray Gell-Mann]], juntament amb [[George Zweig]], proposà el [[model de quarks]] el 1964]]
Quan es va concebre la teoria dels quarks, el «zoo de partícules» (el conjunt de suposades partícules elementals) incloïa, entre d'altres, una multitud d'[[Hadró|hadrons]]. Gell-Mann i Zweig postularen que no eren partícules elementals, sinó combinacions de quarks i antiquarks. El model descrivia tres sabors de quark: [[Quark dalt|dalt]], [[Quark baix|baix]] i [[Quark estrany|estrany]], als quals hi adscrigueren propietats com espín i càrrega elèctrica.<ref name="Gell-Man1964"/><ref name="Zweig1964a"/><ref name="Zweig1964b"/> La reacció inicial de la comunitat física envers la proposta va ser mixta. Hi havia cert debat sobre si el quark era una vertadera entitat física o una mera abstracció utilitzada per explicar conceptes desconeguts a l'època.<ref>
{{ref-llibre|autor=A. Pickering
 |títol=Constructing Quarks
 |pàgines=114–125
 |editorial = [[University of Chicago Press]]
 |any=1984
 |isbn=0-226-66799-5
}}</ref>

En menys d'un any, es proposaren extensions al model de Gell-Mann-Zweig. [[Sheldon Lee Glashow]] i [[James Bjorken]] predigueren l'existència d'un quart sabor de quark, que anomenaren «encant». L'afegitó es va proposar perquè permetia una millor descripció de la [[força nuclear feble]] (el mecanisme que permet als quarks desintegrar-se), igualava el nombre de quarks al nombre llavors conegut de [[Leptó|leptons]] i implicava una [[fórmula màssica]] que reproduïa correctament les masses dels [[Mesó|mesons]] coneguts.<ref>
{{ref-publicació|autor=B.J. Bjorken, S.L. Glashow
 |títol=Elementary Particles and SU(4)
 |publicació = [[Physics Letters]]
 |volum=11 |exemplar=3 |pàgines=255–257
 |any=1964
 |doi=10.1016/0031-9163(64)90433-0
|bibcode = 1964PhL....11..255B |cognom2=Glashow
}}</ref>

El 1968, experiments de [[dispersió inelàstica profunda]] al [[Stanford Linear Accelerator Center]] (SLAC) mostraren que el protó contenia [[Partícula puntual|objectes puntuals]] molt més petits i que per tant no era una partícula elemental.<ref name="Bloom"/><ref name="Breidenbach"/><ref>{{ref-web
 |autor=J.I. Friedman
 |títol=The Road to the Nobel Prize
 |url=http://www.hueuni.edu.vn/hueuni/en/news_detail.php?NewsID=1606&PHPSESSID=909807ffc5b9c0288cc8d137ff063c72
 |editor=[[Hue University]]
 |consulta=2008-09-29
 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20081225093044/http://www.hueuni.edu.vn/hueuni/en/news_detail.php?NewsID=1606&PHPSESSID=909807ffc5b9c0288cc8d137ff063c72
 |arxiudata=2008-12-25
}}</ref> Aleshores els físics eren reticents d'identificar aquests objectes com a quarks, anomenant-los ''[[Partó|partons]]'' (terme encunyat per [[Richard Feynman]]).<ref>
{{ref-publicació|autor=R.P. Feynman
 |títol=Very High-Energy Collisions of Hadrons
 |publicació = [[Physical Review Letters]]
 |volum=23 |exemplar=24 |pàgines=1415–1417
 |any=1969
 |doi=10.1103/PhysRevLett.23.1415
|bibcode = 1969PhRvL..23.1415F}}</ref><ref>
{{ref-publicació|autor=S. Kretzer
 |títol=CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects
 |publicació = [[Physical Review D]]
 |volum=69 |exemplar=11 |pàgina=114005
 |any=2004
 |doi=10.1103/PhysRevD.69.114005
|arxiv = hep-ph/0307022 |bibcode = 2004PhRvD..69k4005K |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Olness
 |cognom4=Tung
}}</ref><ref name="Griffiths">
{{ref-llibre|autor=D.J. Griffiths
 |títol=Introduction to Elementary Particles
 |pàgina=42
 |editorial = [[John Wiley & Sons]]
 |any=1987
 |isbn=0-471-60386-4
}}</ref> Els objectes observats al SLAC s'identificarien com a quarks dalt i baix més endavant, així com es conegueren els altres sabors de quark.<ref>
{{ref-llibre|autor=M.E. Peskin, D.V. Schroeder
 |any=1995
 |títol=An introduction to quantum field theory
 |pàgina=556
 |editorial = [[Addison–Wesley]]
 |isbn=0-201-50397-2
}}</ref> En tot cas, el terme «partó» se segueix emprant com a nom col·lectiu pels constituents dels hadrons (quarks, antiquarks i [[Gluó|gluons]]).

L'existència del quark estrany es va validar indirectament als experiments de dispersió del SLAC; no només era un component necessari del model de Gell-Mann i Zweig de tres quarks, sinó que a més proporcionava una explicació pels hadrons de [[Kaó|kaons]] (K) i [[Pió|pions]] (π) descoberts a rajos còsmics el 1947.<ref>
{{ref-llibre|autor=V.V. Ezhela
 |any=1996
 |títol=Particle physics
 |pàgina=2
 |editorial = [[Springer Science+Business Media|Springer]]
 |isbn=1-56396-642-5
}}</ref>

En un document del 1970, Glashow, [[John Iliopoulos]] i [[Luciano Maiani]] presentaren l'anomenat [[mecanisme GIM]] per explicar la no observació experimental de [[corrents neutrals amb canvis de sabor]]. Aquest model teòric requeria l'existència de l'encara no descobert [[quark encant]].<ref>
{{ref-publicació|autor=S.L. Glashow, J. Iliopoulos, L. Maiani
 |títol=Weak Interactions with Lepton–Hadron Symmetry
 |publicació = [[Physical Review D]]
 |volum=2 |exemplar=7 |pàgines=1285–1292
 |any=1970
 |doi=10.1103/PhysRevD.2.1285
|bibcode = 1970PhRvD...2.1285G |cognom2=Iliopoulos
 |cognom3=Maiani
}}</ref><ref>
{{ref-llibre|autor=D.J. Griffiths
 |títol=Introduction to Elementary Particles
 |pàgina=44
 |editorial = [[John Wiley & Sons]]
 |any=1987
 |isbn=0-471-60386-4
}}</ref> El nombre de sabors teoritzats augmentà fins als sis actuals el 1973, quan [[Makoto Kobayashi]] i [[Toshihide Maskawa]] notaren que l'observació experimental de la [[violació CP]]<ref name="KM">{{ref-publicació
 |autor = M. Kobayashi, T. Maskawa
 |títol = CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction
 |url = http://ptp.ipap.jp/link?PTP/49/652/pdf
 |publicació = [[Progress of Theoretical Physics]]
 |volum = 49
 |exemplar = 2
 |pàgines = 652–657
 |any = 1973
 |doi = 10.1143/PTP.49.652
 |bibcode = 1973PThPh..49..652K
 |cognom2 = Maskawa
 |consulta = 2016-03-23
 |arxiuurl = https://web.archive.org/web/20081224002548/http://ptp.ipap.jp/link?PTP%2F49%2F652%2Fpdf
 |arxiudata = 2008-12-24}}</ref><ref group=nota>La violació CP és un fenomen que fa que les interaccions febles es comportin diferentment quan la dreta i l'esquerra s'intercanvien ([[Paritat (física)|simetria P]]) i quan les partícules es substitueixen per les antipartícules corresponents ([[simetria C]]).</ref> es podia explicar si existís un altre parell de tipus de quark.

Es produïren quarks encant de forma gairebé simultània per dos equips el novembre de 1974 (Revolució de Novembre), un a SLAC sota la direcció de [[Burton Richter]] i un al [[Brookhaven National Laboratory]] sota la de [[Samuel Chao Chung Ting]]. Els quarks encant s'observaren [[Estat lligat|lligats]] amb antiquarks encant als mesons. Els dos equips assignaren al mesó descobert dos símbols diferents, J i ψ, per la qual cosa passà a conèixer-se formalment com a [[mesó J/ψ]]. El descobriment va convèncer finalment als físics de la validesa del model de quarks.<ref name="Griffiths"/>

En els anys següents aparegué un seguit de suggeriments per a estendre el model de quarks a sis quarks. D'aquests, el document de 1975 per [[Haim Harari]]<ref name="Harari">
{{ref-publicació|autor=H. Harari
 |any=1975
 |títol=A new quark model for hadrons
 |publicació = [[Physics Letters B]]
 |volum=57B |pàgina=265
 |doi=10.1016/0370-2693(75)90072-6
|bibcode = 1975PhLB...57..265H
 |exemplar=3}}</ref> fou el primer en encunyar els termes ''cim'' i ''fons'' per referir-se als quarks addicionals.<ref name="StaleyTopBottomNames">
{{ref-llibre|autor=K.W. Staley
 |any=2004
 |títol=The Evidence for the Top Quark
 |url=https://books.google.cat/?id=K7z2oUBzB_wC
 |pàgines=31–33
 |editorial = [[Cambridge University Press]]
 |isbn=978-0-521-82710-2
}}</ref>

El 1977 un equip liderat per [[Leon Lederman]] observà el [[quark fons]] al [[Fermilab]].<ref>
{{ref-publicació|autor=S.W. Herb
 |any=1977
 |títol=Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions |publicació = [[Physical Review Letters]]
 |volum=39 |pàgina=252
 |doi=10.1103/PhysRevLett.39.252
|bibcode = 1977PhRvL..39..252H
 |exemplar=5 |autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Lederman
 |cognom4=Sens
 |cognom5=Snyder
 |cognom6=Yoh
 |cognom7=Appel
 |cognom8=Brown
 |cognom9=Brown
 |last10=Innes
 |last11=Ueno
 |last12=Yamanouchi
 |last13=Ito
 |last14=Jöstlein
 |last15=Kaplan
 |last16=Kephart
}}</ref><ref>{{ref-llibre|autor=M. Bartusiak
 |títol=A Positron named Priscilla
 |pàgina=245
 |editorial = [[National Academies Press]]
 |any=1994
 |isbn=0-309-04893-1
}}</ref> Això va ser un fort indicador de la probable existència del [[quark cim]]: sense el quark cim, el quark fons estaria desaparellat. Tanmateix, no va ser fins al 1995 quan s'observà per primera vegada el quark cim, a càrrec dels equips [[Collider Detector at Fermilab|CDF]]<ref name=CDF-1995>
{{ref-publicació|autor=F. Abe ([[CDF Collaboration]])
 |any=1995
 |títol=Observation of Top Quark Production in Antiproton Proton. Collisions with the Collider Detector at Fermilab
 |publicació = [[Physical Review Letters]]
 |volum=74 |pàgines=2626–2631
 |doi=10.1103/PhysRevLett.74.2626
|pmid=10057978
|bibcode=1995PhRvL..74.2626A
 |exemplar=14
|autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Akopian
 |cognom4=Albrow
 |cognom5=Amendolia
 |cognom6=Amidei
 |cognom7=Antos
 |cognom8=Anway-Wiese
 |cognom9=Aota
 |last10=Apollinari
 |last11=Asakawa
 |last12=Ashmanskas
 |last13=Atac
 |last14=Auchincloss
 |last15=Azfar
 |last16=Azzi-Bacchetta
 |last17=Bacchetta
 |last18=Badgett
 |last19=Bagdasarov
 |last20=Bailey
 |last21=Bao
 |last22=De Barbaro
 |last23=Barbaro-Galtieri
 |last24=Barnes
 |last25=Barnett
 |last26=Bartalini
 |last27=Bauer
 |last28=Baumann
 |last29=Bedeschi
 |last30=Behrends
}}</ref> i [[D0]]<ref name=D0-1995>
{{ref-publicació|autor=S. Abachi ([[DØ Collaboration]])
 |any=1995
 |títol=Search for High Mass Top Quark Production in Proton Antiproton. Collisions at {{radical|''s''}}&nbsp;=&nbsp;1.8 TeV
 |publicació = [[Physical Review Letters]]
 |volum=74 |pàgines=2422–2426
 |doi=10.1103/PhysRevLett.74.2422
|bibcode=1995PhRvL..74.2422A
 |exemplar=13
|autor2=and others
 |displayauthors=1
 |cognom3=Abolins
 |cognom4=Acharya
 |cognom5=Adam
 |cognom6=Adams
 |cognom7=Adams
 |cognom8=Ahn
 |cognom9=Aihara
 |last10=Álvarez
 |last11=Alves
 |last12=Amidi
 |last13=Amos
 |last14=Anderson
 |last15=Aronson
 |last16=Astur
 |last17=Avery
 |last18=Baden
 |last19=Balamurali
 |last20=Balderston
 |last21=Baldin
 |last22=Bantly
 |last23=Bartlett
 |last24=Bazizi
 |last25=Behnke
 |last26=Bendich
 |last27=Beri
 |last28=Bertram
 |last29=Bezzubov
 |last30=Bhat
}}</ref> al Fermilab.<ref name="Carithers"/> Tenia una massa molt més gran de l'esperada,<ref>
{{ref-llibre|autor=K.W. Staley
 |títol=The Evidence for the Top Quark
 |url=https://books.google.cat/?id=K7z2oUBzB_wC
 |pàgina=144
 |editorial = [[Cambridge University Press]]
 |any=2004
 |isbn=0-521-82710-8
}}</ref> gairebé tant com la d'un àtom d'[[or]].<ref name="BNLTop">
{{ref-web|títol=New Precision Measurement of Top Quark Mass
 |url=http://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=1190
 |editor= [[Brookhaven National Laboratory|Brookhaven National Laboratory News]]
 |any=2004
 |consulta=2013-11-03
}}</ref>
{{clear}}

== Propietats ==
=== Càrrega elèctrica ===
{{Vegeu també|Càrrega elèctrica}}
Els quarks tenen càrregues elèctriques [[Fracció|fraccionàries]]: {{Frac|1|3}} o {{Frac|2|3}} vegades la [[càrrega elemental]] (e), segons el sabor. Els quarks dalt, encant i cim (col·lectivament anomenats ''quarks de tipus dalt'') tenen una càrrega de +{{Frac|2|3}}&nbsp;e, mentre que els quarks baix, estrany i fons (''quarks de tipus baix'') la tenen de −{{Frac|1|3}}&nbsp;e. Els antiquarks tenen la càrrega oposada dels seus respectius tipus; els antiquarks de tipus dalt tenen càrregues de −{{Frac|2|3}}&nbsp;e i els de tipus baix de +{{Frac|1|3}}&nbsp;e. Com que la càrrega elèctrica d'un [[hadró]] és la suma de les càrregues dels quarks que el constitueixen, tots els hadrons tenen càrregues enteres: la combinació de tres quarks (barions), tres antiquarks (antibarions) o un quark i un antiquark (mesons) sempre resulten en un nombre enter de vegades la càrrega elemental.<ref>
{{ref-llibre|autor=G. Fraser
 |títol=The New Physics for the Twenty-First Century
 |pàgina=91
 |editorial = [[Cambridge University Press]]
 |any=2006
 |isbn=0-521-81600-9
}}</ref> Per exemple, els hadrons que constitueixen els nuclis atòmics, els neutrons i els protons, tenen càrregues de 0 e i +1 e respectivament; un neutró es compon per dos quarks baix i un quark dalt i un protó de dos quarks dalt i un quark baix.<ref name="Knowing"/>

=== Espín ===
{{Vegeu també|Espín}}
L'espín és una propietat intrínseca de les partícules elementals i la seva direcció és un [[Graus de llibertat (física)|grau de llibertat]] important. Sovint es visualitza com la rotació d'un objecte al voltant del seu propi eix, encara que aquesta noció és en certa manera equívoca a escala subatòmica, ja que es creu que les partícules elementals són [[Partícula puntual|puntuals]].<ref>
{{ref-web|títol=The Standard Model of Particle Physics
 |url=http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A666173
 |editor=BBC
 |any=2002
 |consulta=2009-04-19
}}</ref>

L'espín es pot representar com un [[Vector (matemàtiques)|vector]] la longitud del qual es mesura en unitats de la [[constant reduïda de Planck]], ''ħ'' (llegida «h barra»). Pels quarks, la mesura de la component del vector espín al llarg d'un eix qualsevol només pot prendre els valors +''ħ''/2 o −''ħ''/2; per aquesta raó els quarks es classifiquen com a partícules d'[[espín-½|espín-{{Frac|1|2}}]].<ref>
{{ref-llibre|autor=F. Close
 |títol=The New Cosmic Onion
 |pàgines=80–90
 |editorial = [[CRC Press]]
 |any=2006
 |isbn=1-58488-798-2
}}</ref> La component de l'espín al llarg d'un eix donat –per convenció l'eix ''z''– sovint es denota amb una fletxa cap amunt ↑ pel valor +{{Frac|1|2}} i amb una fletxa cap avall ↓ pel valor −{{Frac|1|2}}, situada després del símbol del sabor en qüestió. Per exemple, un quark dalt amb un espín de +{{Frac|1|2}} al llarg de l'eix ''z'' es denotaria per u↑.<ref>
{{ref-llibre|autor=D. Lincoln
 |títol=Understanding the Universe
 |pàgina=116
 |editorial = [[World Scientific]]
 |any=2004
 |isbn=981-238-705-6
}}</ref>

=== Força nuclear feble ===
{{article principal|Força nuclear feble}}
[[Fitxer:Beta Negative Decay.svg|miniatura|upright|[[Diagrama de Feynman]] de la [[Radioactivitat beta|desintegració beta]] amb el temps fluint cap amunt. La matriu CKM codifica la probabilitat d'aquesta i altres desintegracions de quarks.]]
Un quark d'un cert sabor es pot transformar en un quark d'un altre sabor només a través de la força nuclear feble, una de les quatre [[forces fonamentals]] de la física de partícules. A través de l'absorció o l'emissió d'un [[Bosons W i Z|bosó W]], qualsevol quark de tipus dalt (quarks dalt, encant i cim) es pot convertir en qualsevol quark de tipus baix (quark baix, estrany i fons) i viceversa. Aquest mecanisme de transformació de sabor causa el procés [[Radioactivitat|radioactiu]] de [[Radioactivitat beta|desintegració beta]], en què un neutró (n) es «divideix» en un protó (p), un [[electró]] (e<sup>-</sup>) i un [[Neutrí electrònic|antineutrí electrònic]] ({{antipartícula|ν}}{{sub|e}}), com s'aprecia a la imatge. Això passa quan un dels quarks baix del neutró (udd) es desintegra en un quark dalt emetent un bosó W{{sup|-}} [[Partícula virtual|virtual]], transformant el neutró en un protó (uud). Seguidament el bosó W{{sup|-}} es desintegra en un electró i un antineutrí electrònic.<ref name="SLAC">{{ref-web
 |títol=Weak Interactions
 |url=http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/weakinteract.html
 |obra=Virtual Visitor Center
 |editor=[[Stanford Linear Accelerator Center]]
 |any=2008
 |consulta=2008-09-28
 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20111123112925/http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/weakinteract.html
 |arxiudata=2011-11-23
 }}</ref>

{| style="margin:auto;" cellpadding=5
|-
| n|| → || p ||+|| e{{sup|-}} ||+|| {{antipartícula|ν}}{{sub|e}} || (Desintegració beta en notació hadrònica)
|-
| udd || → || uud ||+|| e{{sup|-}} ||+|| {{antipartícula|ν}}{{sub|e}} || (Desintegració beta en notació de quarks)
|}

Tant la radioactivitat beta com el seu ''[[Radioactivitat beta inversa|invers]]'' s'empren de forma rutinària en medicina en [[Tomografia per emissió de positrons|tomografies per emissió de positrons]] (TEP) i en experiments que involucren la detecció de neutrins.
[[Fitxer:Quark weak interactions.svg|miniatura|esquerra|Les forces de les interaccions febles entre els sis tipus de quark. La «intensitat» de les línies ve determinada pels elements de la matriu CKM.]]

Tot i que el procés de transformació de sabors és el mateix per tots els quarks, cada quark té preferència per transformar-se en el quark de la seva pròpia generació. Les tendències relatives de totes les transformacions de sabor es descriuen a través d'una [[Matriu (matemàtiques)|taula matemàtica]], anomenada [[matriu Cabibbo-Kobayashi-Maskawa]] (matriu CKM). Expressades de forma unitària, les [[Valor absolut|magnituds]] de les entrades de la matriu CKM són:<ref name="PDG2010">
{{ref-publicació|autor=K. Nakamura|any=2010
 |títol=Review of Particles Physics: The CKM Quark-Mixing Matrix
 |url=http://pdg.lbl.gov/2010/reviews/rpp2010-rev-ckm-matrix.pdf
 |publicació=J. Phys. G
 |volum=37 |exemplar=75021 |pàgina=150
 |doi=
|display-authors=etal}}</ref>
:<math alt="|V_ud| ≅ 0.974; |V_us| ≅ 0.225; |V_ub| ≅ 0.003; |V_cd| ≅ 0.225; |V_cs| ≅ 0.973; |V_cb| ≅ 0.041; |V_td| ≅ 0.009; |V_ts| ≅ 0.040; |V_tb| ≅ 0.999.">
\begin{bmatrix} |V_\mathrm {ud}| & |V_\mathrm {us}| & |V_\mathrm {ub}| \\ |V_\mathrm {cd}| & |V_\mathrm {cs}| & |V_\mathrm {cb}| \\ |V_\mathrm {td}| & |V_\mathrm {ts}| & |V_\mathrm {tb}| \end{bmatrix} \approx
\begin{bmatrix} 0.974 & 0.225 & 0.003 \\ 0.225 & 0.973 & 0.041 \\ 0.009 & 0.040 & 0.999 \end{bmatrix},</math>
on ''V''<sub>''ij''</sub> representa la tendència d'un quark de sabor ''i'' a convertir-se en un de sabor ''j'' (o viceversa).<ref group="nota">La vertadera probabilitat de desintegració d'un quark en un altre és una funció complicada de la massa en desintegració del quark, les masses del [[producte de desintegració]] i l'element corresponent de la matriu CKM, entre d'altres. Aquesta probabilitat és directament proporcional (però no igual) a la magnitud quadrada de l'entrada corresponent de la CKM, ''V''<sub>''ij''</sub>|².</ref>

Existeix una matriu equivalent per la força nuclear feble pels leptons, l'anomenada [[Matriu PMNS|matriu Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata]] (matriu PMNS).<ref>{{ref-publicació
 |autor = Z. Maki, M. Nakagawa, S. Sakata
 |títol = Remarks on the Unified Model of Elementary Particles
 |url = http://ptp.ipap.jp/link?PTP/28/870/pdf
 |publicació = [[Progress of Theoretical Physics]]
 |volum = 28
 |exemplar = 5
 |pàgina = 870
 |any = 1962
 |doi = 10.1143/PTP.28.870
 |bibcode = 1962PThPh..28..870M
 |consulta = 2016-03-21
 |arxiuurl = https://web.archive.org/web/20100509092720/http://ptp.ipap.jp/link?PTP%2F28%2F870%2Fpdf
 |arxiudata = 2010-05-09
}}</ref> Conjuntament, les matrius CKM i PMNS descriuen totes les transformacions de sabor, però la relació entre les dues encara no és clara.<ref>
{{ref-publicació|autor=B.C. Chauhan, M. Picariello, J. Pulido, E. Torrente-Lujan
 |títol=Quark–lepton complementarity, neutrino and standard model data predict {{PhysicsParticle|θ|TR=PMNS|BR=13}} = {{val|9|+1|-2|u=°}}<!-- See Section 2 -->
 |publicació = [[European Physical Journal]]
 |volum=C50 |exemplar=3 |pàgines=573–578
 |arxiv=hep-ph/0605032
 |doi=10.1140/epjc/s10052-007-0212-z
 |any=2007
|bibcode = 2007EPJC...50..573C}}</ref>
{{clear}}

=== Força nuclear forta i càrrega de color ===
{{Vegeu també|Càrrega de color|Força nuclear forta}}
[[Fitxer:Hadron colors.svg|miniatura|upright|Tots els tipus d'hadrons tenen càrrega de color total igual a zero.]]
[[Fitxer:Strong force charges.svg|miniatura|esquerra|El patró de les càrregues fortes per als tres colors de quark, tres antiquarks i vuit gluons (dos d'ells amb càrrega zero superposats).]]
Segons la [[cromodinàmica quàntica]] (CDQ), els quarks posseeixen una propietat anomenada ''[[càrrega de color]]''. Hi ha tres tipus de càrrega de color, arbitràriament etiquetats com a ''blau'', ''verd'' i ''vermell''.<ref group="nota">Malgrat el seu nom, la càrrega de color no està relacionada amb l'espectre visible de la llum.</ref> Cada un d'ells està complementat per un anticolor –''antiblau'', ''antiverd'' i ''antivermell''. Cada quark disposa d'un color, mentre que cada antiquark d'un anticolor.<ref>
{{ref-web|autor=R. Nave
 |títol=The Color Force
 |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/forces/color.html#c2
 |obra = [[HyperPhysics]]
 |editor= [[Georgia State University]], Department of Physics and Astronomy
 |consulta=2009-04-26
}}</ref>

El sistema d'atracció i repulsió entre els quarks carregats amb diferents combinacions dels tres colors s'anomena [[força nuclear forta]], que està intervinguda per les [[Partícula mediadora|partícules mediadores]] conegudes com a ''[[Gluó|gluons]]''; això es discuteix detalladament més avall. La teoria que descriu la força nuclear forta s'anomena cromodinàmica quàntica. Un quark, que té una única coloració, pot formar un [[Estat lligat|sistema lligat]] amb un antiquark de l'anticolor corresponent. El resultat de dos quarks en atracció serà la neutralitat de color: un quark amb càrrega de color ''ξ'' i un antiquark amb càrrega de color −''ξ'' resultarà en una càrrega de color de 0 (o color ''blanc'') i la formació d'un mesó. Aquest fet és anàleg a l'[[Síntesi additiva de color|addició de colors]] pròpia de l'[[òptica]] bàsica. Similarment, la combinació de tres quarks, cada un amb una càrrega de color diferent; o de tres antiquarks, cada un amb una càrrega d'anticolor diferent, resultarà en la mateixa càrrega ''blanca'' de color i en la formació d'un barió o antibarió.<ref>
{{ref-llibre|autor=B.A. Schumm
 |títol=Deep Down Things
 |pàgines=131-132
 |editorial = [[Johns Hopkins University Press]]
 |any=2004
 |isbn=0-8018-7971-X
 |oclc=55229065
}}</ref>

En la física de partícules moderna, les [[Teoria de gauge|simetries de gauge]] (un tipus de [[grup de simetria]]) relacionen les interaccions entre partícules. El color [[Grup unitari especial#El grup SU(3)|SU(3)]] (sovint abreujat SU(3)<sub>c</sub>) és la simetria de gauge que relaciona la càrrega de color en quarks i és la simetria que defineix la cromodinàmica quàntica.<ref name="PeskinSchroeder">Part III of
{{ref-llibre|títol=An Introduction to Quantum Field Theory
|autor=M.E. Peskin, D.V. Schroeder
|editorial = [[Addison–Wesley]]
|any=1995
|isbn=0-201-50397-2
}}</ref> Així com les lleis de la física són independents de quines direccions en l'espai es designen ''x'', ''y'' i ''z'' i romanen invariants si es giren els eixos, la física de la cromodinàmica quàntica és independent de quines direccions en l'espai tridimensional de color s'identifiquen com a blau, verd i vermell. Les transformacions de color SU(3)<sub>c</sub> corresponen a «rotacions» en l'espai de color (que, matemàticament parlant, és un [[espai complex]]). Cada sabor de quark ''f'', amb els subtipus ''f''<sub>B</sub>, ''f''<sub>G</sub>, ''f''<sub>R</sub> designant els colors de quark,<ref>
{{ref-llibre|autor=V. Icke
 |títol=The force of symmetry
 |pàgina=216
 |editorial = [[Cambridge University Press]]
 |any=1995
 |isbn=0-521-45591-X
}}</ref> forma una tripleta: un [[Teoria quàntica de camps|camp quàntic]] que es transforma sota la representació fonamental de SU(3)<sub>c</sub>.<ref>
{{ref-llibre|autor=M.Y. Han
 |títol=A story of light
 |pàgina=78
 |editorial = [[World Scientific]]
 |any=2004
 |isbn=981-256-034-3
}}</ref> El requisit que SU(3)<sub>c</sub> hauria de ser local –això és, que les seves transformacions estiguin permeses de variar amb l'espai i el temps– determina les propietats de la força nuclear forta, en particular l'existència de vuit tipus de gluons que n'actuen com a mediadors.<ref name="PeskinSchroeder"/><ref>
{{ref-web|autor=C. Sutton
 |títol=Quantum chromodynamics (physics)
 |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/486191/quantum-chromodynamics#ref=ref892183
 |obra = [[Encyclopædia Britannica Online]]
 |consulta=2009-05-12
}}</ref>

=== Massa ===
[[Fitxer:Quark masses as balls.svg|miniatura|Comparació de les masses de cada quark despullat, amb representades en proporció amb el volum de les boles. Un [[protó]] i un [[electró]] (en vermell) apareixen representats al cantó inferior esquerre.]]
{{Vegeu també|Massa en repòs}}
Encara que es parla de la [[massa]] d'un quark en el mateix sentit que es parla de la massa d'una altra partícula qualsevol, la noció de massa en un quark és ambigua pel fet de no poder-se trobar sol a la naturalesa: en general sempre va acompanyat d'un [[gluó]]. Per això s'empren dos termes per referir-se a la massa d'un quark: la ''massa d'un quark despullat'' es refereix a la massa d'un quark per si mateix, mentre que la ''massa constituent d'un quark'' es refereix a la massa d'un quark despullat més la massa del [[Teoria quàntica de camps|camp de partícules]] degut als gluons que l'envolten.<ref>
{{ref-llibre|autor=A. Watson
 |títol=The Quantum Quark
 |pàgines=285–286
 |editorial = [[Cambridge University Press]]
 |any=2004
 |isbn=0-521-82907-0
}}</ref> Aquestes masses acostumen a tenir valors molt diferents, ja que la major part de la massa d'un hadró prové dels gluons que lliguen els quarks constituents entre si i no dels quarks en si. Si bé els gluons manquen de massa de forma inherent, posseeixen energia –més concretament, energia de lligament de la cromodinàmica quàntica– que és la que contribueix tan enormement a la massa total de l'hadró (vegeu [[relativitat especial]]). Per exemple, un protó té una massa aproximadament de 938 MeV/c², de la qual la massa en repòs dels seus tres quarks de valència només contribueix en 11 MeV/c²; la major part de la resta es pot atribuir a l'energia dels gluons.<ref name=PDGQuarks/><ref>
{{ref-llibre|autor=W. Weise, A.M. Green
 |títol=Quarks and Nuclei
 |pàgines=65–66
 |editorial = [[World Scientific]]
 |any=1984
 |isbn=9971-966-61-1
}}</ref>

El model estàndard postula que les partícules elementals deriven les seves masses del [[mecanisme de Higgs]], que està relacionat amb el [[bosó de Higgs]]. Els físics confien que una major recerca en les raons de la gran massa del quark cim, ~173 GeV/c² (gairebé la massa d'un àtom d'[[or]]),<ref name=PDGQuarks/><ref>
{{ref-llibre|autor=D. McMahon
|títol=Quantum Field Theory Demystified
|pàgina=17
|editorial = [[McGraw–Hill]]
|any=2008
|isbn=0-07-154382-1
}}</ref> desveli més informació sobre l'origen de la massa dels quarks i les altres partícules elementals.<ref>
{{ref-llibre|autor=S.G. Roth
|títol=Precision electroweak physics at electron–positron colliders
|pàgina=VI
|editorial = [[Springer Science+Business Media|Springer]]
|any=2007
|isbn=3-540-35164-7}}</ref>

=== Taula de propietats ===
{{Vegeu també|Sabor (física)}}
La taula següent és un sumari de les propietats clau dels sis quarks. Els [[Sabor (física)#Nombres quàntics amb aroma|nombres quàntics amb aroma]] –[[isoespín]] (''I''₃), [[Encant (física)|encant]] (''C''), [[Estranyesa (física)|estranyesa]] (''S'', no confongueu amb espín), [[Veritat (física)|veritat]] (''T'') i [[Bellesa (física)|bellesa]] (''B''′)– estan assignats a un cert sabor de quark i denoten qualitats de sistemes formats per quarks i hadrons. El [[nombre bariònic]] (''B'') és +{{Frac|1|3}} per a tots els quarks, ja que els barions estan formats per tres quarks. En el cas dels antiquarks, la càrrega elèctrica (''Q'') i tots els nombres quàntics amb aroma (''B'', ''I''₃, ''C'', ''S'', ''T'', and ''B''′) són del signe oposat. La massa i el [[moment angular total]] (''J''; igual a l'espín en el cas de les partícules puntuals) no canvien de signe pels antiquarks.

{| class=wikitable style="margin: 0 auto; text-align:center"
|+'''Propietats dels sabors de quark'''<ref name=PDGQuarks>K. Nakamura ''et al.'' (Particle Data Group), JP G '''37''', 075021 (2010) and 2011 partial update for the 2012 edition (URL: http://pdg.lbl.gov)</ref>
! Nom
! Símbol
! Massa ([[Electró volt|MeV]]/[[Velocitat de la llum|''c'']]²)<sup>*</sup>
!width="50"|''J''
!width="50"|''B''
!width="50"|''Q''
!width="50"|''I''₃
!width="50"|''C''
!width="50"|''S''
!width="50"|''T''
!width="50"|''B′''
! Antipartícula
! Símbol de l'antipartícula
|-
|colspan="13"|'''''Primera generació'''''
|-
| Quark u<ref>{{ref-web |url=https://www.termcat.cat/ca/cercaterm/quark%20u?type=basic |títol=quark u |consulta=30 desembre 2021 |obra=Cercaterm |data=TERMCAT}}</ref>
| u
| {{val|2.2|0.7}} ± 0,5
| {{Frac|1|2}}
| +{{Frac|1|3}}
| +{{Frac|2|3}}
| +{{Frac|1|2}}
| 0
| 0
| 0
| 0
| Antiquark u
| {{Sobreratllat|u}}
|-
| Quark d<ref>{{ref-web |url=https://www.termcat.cat/ca/cercaterm/quark%20d?type=basic |títol=quark d |consulta=30 desembre 2021 |obra=Cercaterm |data=TERMCAT}}</ref>
| d
| {{val|4.8|0.5}} ± 0,3
| {{Frac|1|2}}
| +{{Frac|1|3}}
| −{{Frac|1|3}}
| −{{Frac|1|2}}
| 0
| 0
| 0
| 0
| Antiquark d
| {{Sobreratllat|d}}
|-
|colspan="13"|'''''Segona generació'''''
|-
| Quark c<ref>{{ref-web |url=https://www.termcat.cat/ca/cercaterm/quark%20c?type=basic |títol=quark c |consulta=30 desembre 2021 |obra=Cercaterm |data=TERMCAT}}</ref>
| c
| {{val|1270|20}}
| {{Frac|1|2}}
| +{{Frac|1|3}}
| +{{Frac|2|3}}
| 0
| +1
| 0
| 0
| 0
| Antiquark c
| {{Sobreratllat|c}}
|-
| Quark s<ref>{{ref-web |url=https://www.termcat.cat/ca/cercaterm/quark%20s?type=basic |títol=quark s |consulta=30 desembre 2021 |obra=Cercaterm |data=TERMCAT}}</ref>
| s
| {{val|93.4|+8.6|-3.4}}
| {{Frac|1|2}}
| +{{Frac|1|3}}
| −{{Frac|1|3}}
| 0
| 0
| −1
| 0
| 0
| Antiquark s
| {{Sobreratllat|s}}
|-
|colspan="13"|'''''Tercera generació'''''
|-
| Quark t<ref>{{ref-web |url=https://www.termcat.cat/ca/cercaterm/quark%20t?type=basic |títol=quark t |consulta=30 desembre 2021 |obra=Cercaterm |data=TERMCAT}}</ref>
| t
| {{val|172690|510}} ± 710
| {{Frac|1|2}}
| +{{Frac|1|3}}
| +{{Frac|2|3}}
| 0
| 0
| 0
| +1
| 0
| Antiquark t
| {{Sobreratllat|t}}
|-
| Quark b<ref>{{ref-web |url=https://www.termcat.cat/ca/cercaterm/quark%20b?type=basic |títol=quark b |consulta=30 desembre 2021 |obra=Cercaterm |data=TERMCAT}}</ref>
| b
| {{val|4180|+30|-20}}
| {{Frac|1|2}}
| +{{Frac|1|3}}
| −{{Frac|1|3}}
| 0
| 0
| 0
| 0
| −1
| Antiquark b
| {{Sobreratllat|b}}
|}
<small><center>''J'' = [[moment angular total]], ''B'' = [[nombre bariònic]], ''Q'' = [[càrrega elèctrica]], ''I''₃ = [[isoespín]], ''C'' = [[Encant (física)|encant]], ''S'' = [[Estranyesa (física)|estranyesa]], ''T'' = [[Veritat (física)|veritat]], ''B''′ = [[Bellesa (física)|bellesa]]. <br />* La notació de l'estil {{val|4180|+30|-20}} denota [[incertesa de mesura]]. En el cas del quark top, la primera incertesa és [[Error estadístic|estadística]] a la natura, i la segona és [[Biaix (estadística)|sistemàtica]].</center></small>

== Etimologia ==
Segons Markus Thoma, [[Murray Gell-Mann]] (Premi Nobel del [[1969]]) hauria creat la paraula ''quark'' fent referència a uns versos de [[James Joyce]] ([[1882]]-[[1941]]), inclosos en la novel·la ''Finnegans Wake'', en què es pot llegir: ''Three quarks for Muster Mark''. El significat d'aquesta paraula no està gens clar. Joyce podria haver convertit ''quart'' (un quart de litre), en ''quark'', per la seva semblança fonètica, però també es podria tractar de ''squawk'', que significa 'grall', o podria fer referència al formatge untable en porcions triangulars, que ha inspirat també les fitxes del ''[[Trivial Pursuit]]''. Mentre [[Richard Feynman]] hi proposà ''parton'' al·ludint a [[Dolly Parton]], la cantant de ''country''.<ref>{{ref-web| url=https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/ventanas-de-la-mente-450/existen-estrellas-de-quarks-248|nom = Markus | cognom = Thoma | títol = ¿Existen estrellas de quarks? | id = Investigación y Ciencia | data = Octubre 2007}}</ref>

== Notes ==
<references group="nota"/>

== Referències ==
{{referències}}
{{Projectes germans|Viccionari=quark}}
{{partícules}}
{{Autoritat}}


[[Categoria:Quarks| ]]