Als we het hebben over wat materie is, komen meteen de drie fundamentele deeltjes voor de geest: elektronen, protonen en neutronen. Men geloofde ooit dat dit de enige deeltjes waren die leven gaven aan elke materie. Met wetenschappelijke vooruitgang realiseerde men zich echter dat deze "ondeelbare deeltjes" niet langer als ondeelbaar konden worden beschouwd.
Voor zover we weten, zijn elektronen, die rond de atoomkern draaien, de enige deeltjes die niet kunnen worden afgebroken tot kleinere deeltjes. Protonen en neutronen, die samen in de kern van een atoom zitten, kunnen worden afgebroken tot nog kleinere deeltjes. Deze deeltjes worden quarks genoemd.
Voor zover we weten, zijn er minstens zes verschillende soorten quarks, ontdekt door experimenten in grote deeltjesversnellers. Er zijn up-quarks en down-quarks, vreemde, charm-, bottom- en top-quarks.
De eerste twee genoemde quarks vormen protonen en neutronen. We kunnen stellen dat deze deeltjes de meest essentiële deeltjes zijn voor de samenstelling van het heelal.
De top-quark was de laatste quark die werd ontdekt. Het werd in 1995 waargenomen door middel van experimenten die werden uitgevoerd met de Tevatron, de gigantische deeltjesversneller van Fermilab. In deze versneller botsen protonen en antiprotonen, met een energie van 0,9 TeV, oftewel 9x1011 eV, in het midden van twee grote deeltjesdetectoren.
Zeer zelden produceert de botsing een meson gevormd door een top-quark en een top-antiquark. Dit meson vervalt zo snel dat het niet direct kan worden waargenomen, maar het bestaan ervan kan worden afgeleid uit de producten van het verval.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Brazilië School Team