Quarks hebben een zeer complexe structuur en komen altijd voor in groepen. Ze zijn nooit alleen te vinden, maar zijn gebonden in deeltjes zoals protonen en neutronen. De bekendste groep bestaat uit drie quarks: een upquark en twee downquarks in het geval van een proton, en één upquark met twee downquarks in een neutron. De interactie tussen deze quarks wordt bepaald door de sterke kernkracht, die op een fundamentelere manier de natuur van materie investeert.
Quarks worden niet vrij in de natuur aangetroffen, maar enkel in samengestelde deeltjes zoals hadronen. Wetenschappers ontdekken quarks door deeltjesversnellers te gebruiken die enorme energie genereren waardoor deze deeltjes kunnen worden geproduceerd en bestudeerd. Dit gebeurt meestal in laboratoria waar wetenschappers collisies tussen protonen of andere deeltjes initiëren om de resultaten van die botsingen te analyseren.
Upquarks en downquarks zijn twee van de meest voorkomende soorten quarks. Het belangrijkste verschil zit in hun elektrische lading; upquarks hebben een positieve lading van +2/3, terwijl downquarks een negatieve lading van -1/3 hebben. Deze ladingen zijn cruciaal voor het vormen van protonen en neutronen. Samen bepalen ze de totale lading van deze deeltjes, wat van fundamenteel belang is voor hoe materie zich gedraagt.
Quarks zijn essentieel voor onze huidige begrip van deeltjesfysica omdat ze de bouwstenen vormen van de meest voorkomende deeltjes in het universum. Hun gedrag en interacties bieden cruciale inzichten in de werking van de sterke kernkracht, een van de vier fundamentele krachten in de natuur. Dit helpt wetenschappers om de fundamenten van de materie en zelfs het ontstaan van het universum te begrijpen.
Er zijn zes verschillende soorten quarks, die we 'smaken' noemen, en ze zijn: up, down, charm, strange, top, en bottom. Elke smaak heeft zijn eigen unieke eigenschappen en lading. De diversiteit van deze quarks is wat bijdraagt aan de enorme variëteit aan materie die we in het universum zien.