ક્વાર્ક : અપૂર્ણાંક ધન કે ઋણ વિદ્યુતભાર ધરાવતો, દ્રવ્યનો સૂક્ષ્મતમ મૂળભૂત કણ. તેનો સમાવેશ કણભૌતિકી(particle physics)માં કરવામાં આવ્યો છે. કણભૌતિકી ભૌતિકશાસ્ત્રની એક શાખા છે, જેમાં મૂળભૂત કે પ્રાથમિક કણો (fundamental particles) તથા તેમની વચ્ચે પ્રવર્તતા બળનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. 1898માં જે. જે. થૉમસન દ્વારા ઇલેક્ટ્રૉન અને 1914માં રુધરફોર્ડ દ્વારા થયેલ પ્રોટૉનની શોધે દર્શાવ્યું કે પરમાણુને પણ કોઈક આંતરરચના (internal structure) હોય છે. ત્યાર બાદ 1932માં જેમ્સ ચૅડવિકની ન્યૂટ્રૉનની શોધથી એમ માનવામાં આવ્યું કે સમગ્ર બ્રહ્માંડનું નિર્માણ ઇલેક્ટ્રૉન, પ્રોટૉન અને ન્યૂટ્રૉન એમ ત્રણ કણો દ્વારા થયેલું છે. પરમાણુની નાભિ(nucleus)માં રહેલાં પ્રોટૉન અને ન્યૂટ્રૉન અંગે એક પ્રશ્ન ઉપસ્થિત થયો કે તેમને કયાં બળો જકડી રાખતાં હશે ? તે વખતે ગુરુત્વાકર્ષણનું બળ અને વિદ્યુતચુંબકીય બળ એવાં ફક્ત બે બળો વિશે જ માહિતી હતી અને આ બંને બળો અહીં બિનઅસરકારક હતાં. ત્યાર બાદ 1935માં યુકાવા નામના જાપાની વિજ્ઞાની(1907-1981)એ એક અલ્પજીવી કણની કલ્પના કરી જે પ્રોટૉન તથા ન્યૂટ્રૉન વચ્ચે કૂદતો રહીને, તેમને ભેગા રાખવાનું કાર્ય કરતો હોવો જોઈએ. આવા અલ્પજીવી કણોની શોધ અને તેમની સાથે સંકળાયેલ વિનિમય બળોએ વિશ્વના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે સંશોધનનાં નવાં દ્વાર ખોલી આપ્યાં. વ્યાપક સંશોધનના પ્રતાપે 1960 સુધીમાં અંદાજે 200 કણ અને ચાર મૂળભૂત બળ ઓળખી કાઢવામાં આવ્યાં – ગુરુત્વાકર્ષણ, વિદ્યુતચુંબકીય અને બીજાં બે પ્રબળ તથા મંદ નાભિકીય બળો (nuclear forces). આ નાભિકીય બળોમાંનું એક બળ વિદ્યુતચુંબકીય બળ કરતાં આશરે 100ગણું વધુ પ્રબળ હતું. તેને પ્રબળ નાભિકીય બળ કહ્યું; જ્યારે બીજું વિદ્યુતચુંબકીય બળ કરતાં આશરે 1010 (દસ અબજ)ગણું નબળું હતું. તેને મંદ નાભિકીય બળ નામ આપ્યું. આ બળોના સંદર્ભમાં સમગ્ર કણને બે વિભાગમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યા : (i) લૅપ્ટૉન અને (ii) હૅડ્રૉન. ઇલેક્ટ્રૉન, મ્યૂઑન, ટાઉ કણ અને ન્યુટ્રિનો જેવા કણ લૅપ્ટૉન પ્રકારના છે. તે મંદ નાભિકીય બળ ધરાવે છે. તેમનું બંધારણ નક્કર હોય છે અને તેમાં કોઈ કણિકા કે કણ આવેલાં હોતાં નથી. તેથી ઊલટું, હૅડ્રૉન પ્રબળ પારસ્પરિક ક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે અને તેમના ગર્ભમાં અન્ય કણિકાઓ હોય છે. પ્રોટૉન, ન્યૂટ્રૉન, પાયૉન, કેઑન વગેરે અનેક કણ હૅડ્રૉન પરિવારમાં આવેલા છે.
1964માં મરે-ગેલમાન નામના વિજ્ઞાનીએ હૅડ્રૉનના ગર્ભમાં ક્વાર્ક નામની કણિકાઓ હોવાની સંકલ્પના કરી, અને ક્વાર્ક મૉડલ રજૂ કર્યું. આ મૉડલના આધારે હૅડ્રૉનને બે વર્ગમાં વહેંચવામાં આવ્યા : (i) બેરિયૉન અને (ii) મેસૉન. પ્રોટૉન તથા ન્યૂટ્રૉન બેરિયૉન કણ છે જ્યારે પાયૉન, કેઑન વગેરે મેસૉન છે. ગેલમાનની માન્યતા પ્રમાણે બધા જ બેરિયૉન કણ ત્રણ પ્રકારના ક્વાર્કની ગોઠવણીથી બને છે, જ્યારે મેસૉન કણ ક્વાર્ક અને પ્રતિક્વાર્ક(anti-quark)ના યુગ્મથી બને છે.
પદાર્થ પરમાણુઓનો બનેલો છે. આ પરમાણુની નાભિમાં ન્યૂટ્રૉન તથા પ્રોટૉન જેવા બેરિયૉન કણ આવેલા છે, જે ક્વાર્ક નામના કણના બનેલા છે. નાભિની આસપાસ જુદી જુદી કક્ષામાં નિરંતર ઘૂમતા ઇલેક્ટ્રૉન, લૅપ્ટૉન પરિવારના સભ્ય છે. વિશ્વનું બધું જ દ્રવ્ય લૅપ્ટૉન અને ક્વાર્ક કણનું બનેલું છે અને આ જ કારણે આ બંને મૂળભૂત કણ તરીકે ઓળખાય છે. પ્રકૃતિમાં કે પ્રયોગશાળામાં ક્વાર્કને છૂટું પાડી શકાયું નથી તથા તેની પ્રત્યક્ષ સાબિતી પણ મળતી નથી, પરંતુ 1974માં ક્વાર્ક વિશે સૌપ્રથમ પરોક્ષ સાબિતી મળી. એ રીતે એક સમયે પરિકલ્પિત (hypothetical) ગણાતા કણ વાસ્તવિક કણ બન્યા. 1950માં વિલ્સન ક્લાઉડ ચેમ્બર દ્વારા કૉસ્મિક કિરણના અભ્યાસથી તેમજ વધુ શક્તિશાળી પ્રવેગકો (accelerators) શોધાતાં તથા પ્રાયોગિક પદ્ધતિમાં અનેક સુધારાવધારાને કારણે અનેક નવા કણ અને તેમના પ્રતિકણની શોધ થવા લાગી.1960માં ફક્ત હૅડ્રૉનની સંખ્યા જ 100ની આસપાસ પહોંચી ગઈ; જેમાંના ઘણા અતિઅલ્પજીવી કણોને, ભૌતિકશાસ્ત્રના તત્કાલીન સિદ્ધાંત વડે સમજાવવા મુશ્કેલ હતા. આ કણોમાં એકસૂત્રતા શોધીને તેમનું સરળ વર્ગીકરણ કરવાની આવશ્યકતા ઊભી થઈ. જાપાનની નગોયા યુનિવર્સિટીના કેટલાક સંશોધકોએ તેની પહેલ કરી. શોઈશી સકાટા(1911-1970)એ 1950માં એમ સૂચવ્યું કે હૅડ્રૉન વધુ નાના કણના બનેલા હોવા જોઈએ. તેમની વિચારધારા સાચી હતી અને તેમણે પ્રયોજેલું સમમિતિનું ગણિત [Symmetry unitary theory of dimension-3; ટૂંકમાં Su(3)] પણ સમુચિત હતું, પરંતુ પ્રોટૉન, ન્યૂટ્રૉન અને તે વખતે નવા શોધાયેલા લૅમડા કણને મૂળભૂત કણ તરીકે સ્વીકારી લઈ તેમણે મોટી ભૂલ કરી હતી. 1961માં ગેલમાન મરે તથા તેમનાથી સ્વતંત્ર રીતે ઇઝરાયલના યુવલ નીમાને (જ. 1925) પ્રવર્તમાન બધા જ્ઞાત કણની હારમાળાને વર્ગીકૃત કરતી એક સરળ પદ્ધતિનું સૂચન કર્યું. ગેલમાને તેને ‘અષ્ટાંગ માર્ગ’(eightfold way)નું નામ આપ્યું, જેમાં Su(3)નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. ભગવાન બુદ્ધે જ્ઞાન (enlightenment) તથા પરમસુખ (bliss) માટે પ્રબોધેલી આઠ સમ્યક ઘોષણાઓ ઉપરથી પદ્ધતિનું નામ ‘અષ્ટાંગ માર્ગ’ આપવામાં આવ્યું હતું. [આ બંને વિજ્ઞાનીઓએ અષ્ટાંગ સિદ્ધાંતની સમજૂતી આપતું પુસ્તક 1964માં બહાર પાડ્યું હતું.] ગ્રીક નામને જાકારો આપી નવી શોધ તથા નવા કણ માટે વિચિત્ર નામાભિધાન કરવાની પ્રથા અહીંથી શરૂ થઈ. આમ જે કાર્ય રસાયણશાસ્ત્રમાં તત્વો માટે મેન્ડેલીવના આવર્તક કોષ્ટકે (periodic table) કર્યું તેવું જ કાર્ય
આકૃતિ 1
કણભૌતિકીમાં અષ્ટાંગ-માર્ગે કર્યું. કણના વિશિષ્ટ ગુણધર્મો અનુસાર તેમને વિવિધ પરિવાર(families) રૂપે વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા. ઉદાહરણ તરીકે અષ્ટક (octet) અને દર્શક (decuplet). અષ્ટકમાં આઠ અને દશકમાં દસ સભ્યો લેવામાં આવ્યા. (જુઓ આકૃતિ 1.)
દર્શક પરિવારને એક ઊંધા પિરામિડના રૂપમાં ગોઠવ્યો. તેમાં નવ કણ જ્ઞાત અને ટોચ ઉપરનો કણ વણશોધાયેલો અને માત્ર કાલ્પનિક હતો. તેને ‘ઓમેગા-માઇનસ’ Ω– (L) કહ્યો અને તેના સંભવિત ગુણધર્મોની આગાહી પણ કરવામાં આવી. ત્યાર બાદ સૌના આશ્ચર્ય વચ્ચે, 1964માં એક નવા કણની શોધ થઈ જેના ગુણધર્મો પેલા દશમા પરિકલ્પિત કણના અપેક્ષિત ગુણધર્મો સાથે મહદંશે સુસંગત જણાયા. તેને ‘ઓમેગા – માઇનસ’ જ નામ આપવામાં આવ્યું. આમ અષ્ટાંગ-માર્ગ વડે કણના સમૂહમાં વ્યવસ્થા સ્થાપી શકાઈ; એટલું જ નહિ, પરંતુ નવા કણ વિશે સચોટ આગાહી પણ કરી શકાઈ. ગેલમાનના મતે કણની આ પ્રમાણેની ગોઠવણી પૂરતી ન હતી. પણ મેન્ડેલીવના આવર્તક કોષ્ટકમાં કેટલીક ક્ષતિ હતી અને તેનો ખુલાસો મળતો ન હતો. પરંતુ પાછળથી પરમાણુરચના વધુ સ્પષ્ટ થતાં પરમાણુભારને સ્થાને પરમાણુક્રમાંક લેતાં કેટલીક ક્ષતિઓનું નિવારણ થયું હતું, તેમ અષ્ટાંગ-માર્ગમાં પણ હૅડ્રૉનની આંતરિક રચના અમુક પ્રકારના કણ વડે થયેલી સ્વીકારીએ તો કેટલીક બાબતનું સમાધાન શક્ય બનતું હતું.
આવી વિચારસરણી ગેલમાનને તથા તેનાથી સ્વતંત્ર રીતે જ્યૉર્જ ઝ્વાઇગ (જ. 1937) નામના બીજા એક અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રીને આવા કોઈ સંભવિત કણની શોધ પ્રતિ દોરી ગઈ. ગેલમાને ક્વાર્ક મૉડલમાં ત્રણ પ્રકારના ક્વાર્કની પરિકલ્પના રજૂ કરી. જે કણને ગેલમાને ક્વાર્ક નામ આપ્યું તેને ઝ્વાઇગે ‘એસીસ’(aces) નામ આપ્યું. ત્રીજું નામ યુનિટોન્સ પણ સૂચવાયું. રિચાર્ડ ફિન્માને (1918-1988) પાર્ટન્સ (partons) (પ્રોટૉનની અંદર આવેલા કણ) નામ સૂચવ્યું; પરંતુ તે સમય દરમિયાન તો ક્વાર્ક નામ પ્રચલિત થઈ ચૂક્યું હતું, તેથી ક્વાર્ક જ નક્કી થયું. આમ તો ક્વાર્ક શબ્દનો કોઈ ખાસ અર્થ થતો નથી. જર્મન ભાષામાં ખાસ પ્રકારના મૃદુ પનીર(soft cheese)ને ક્વાર્ક કહે છે. તેનો બીજો અર્થ વાહિયાત (nonsense) એવો પણ થાય છે. જેમ્સ જૉઇસ (1882-1941) નામના આઇરિશ કવિ-નવલકથાકારે ‘Finnegans Wake’ નામનું એક પુસ્તક 1939માં પ્રગટ કર્યું હતું. તેમાં શબ્દોને તોડીફોડી, મારીમચડી કટાક્ષ કે ઉપહાસ કરવામાં આવ્યો હતો. તેમાં ‘Three quarks for Muster Mark’ નામનું ઠઠ્ઠાકાવ્ય લખેલું હતું. ગેલમાને પણ એક નહિ પણ ત્રણ ક્વાર્કની વાત કરી હતી. તેથી કાવ્યમાંથી ક્વાર્ક શબ્દ પોતે વિચારેલા કણ માટે તેણે પસંદ કર્યો.
ક્વાર્કની વ્યાખ્યા કરવી હોય તો કહી શકાય કે લૅપ્ટૉનની જેમ ક્વાર્ક પણ પદાર્થ કે દ્રવ્યના મૂળભત ઘટક એકમ છે. બધા જ હૅડ્રૉનના બંધારણમાં ક્વાર્ક રહેલા છે. પ્રોટૉન અને ન્યૂટ્રૉન જેવા બેરિયૉન કણ ત્રણ ક્વાર્કની ગોઠવણથી બનેલા છે. જ્યારે મેસૉન કણ ક્વાર્ક તથા પ્રતિક્વાર્કના યુગ્મના બનેલા છે. મૂળભૂત કણનો એક મહત્વનો ગુણધર્મ તેમની ઉપર રહેલો વિદ્યુતભાર છે. કુદરતે ઇલેક્ટ્રૉનનો વિદ્યુતભાર એ પ્રમાણેનો રાખેલો છે કે જો તેને એકમ તરીકે લેવામાં આવે તો બધા જ મૂળભૂત કણના વિદ્યુતભારને પૂર્ણાંક સંખ્યામાં દર્શાવી શકાય છે અર્થાત્ બધા જ મૂળભૂત કણના વિદ્યુતભાર પૂર્ણ ગુણાંક છે. ક્વાર્ક આમાં અપવાદરૂપ છે. તે 
કે 
જેટલો અપૂર્ણાંકમાં વિદ્યુતભાર ધરાવે છે જે તેની લાક્ષણિકતા છે. તેને લીધે અન્ય જ્ઞાત કણથી તે અલગ પડે છે. આવા અપૂર્ણાંક વિદ્યુતભારને કારણે પ્રયોગશાળામાં, સંસૂચકો(detectors)માંથી પસાર થાય ત્યારે તેમને સહેલાઈથી અલગ તારવી શકાય છે. મૂળભૂત કણનો બીજો મહત્વનો ગુણ, પ્રચક્રણ (spin) છે. આ સ્પિન ઉપર ક્વૉન્ટમવાદ અમુક મર્યાદા લાદે છે જે પ્રત્યેક કણ માટે જુદી હોય છે. બધા જ ક્વાર્ક અને લૅપ્ટૉનનું સ્પિન મૂલ્ય ½ છે. ગેલમાન અને ઝ્વાઇગની ધારણા પ્રમાણે તે મૂળ ત્રણ પ્રકારના કે ત્રણ ‘સુગંધ’ (flavour) ધરાવતા ક્વાર્ક હતા. પરંતુ મૂળભૂત કણના આંતરિક બંધારણના અભ્યાસે દર્શાવ્યું છે કે કેવળ ત્રણ ક્વાર્કની ધારણા પૂરતી નથી. તેથી પાછળથી સૈદ્ધાંતિક રીતે વધારાના ત્રણ ક્વાર્ક ઉમેરાવામાં આવ્યા. આમ ક્વાર્ક છ પ્રકારના કે છ સુગંધના જોવા મળે છે. આ પૈકી ચોથા ક્વાર્કની શોધ અમેરિકાના રિચટર બર્ટન (જ. 1931) અને તેના સાથીઓએ કરી હતી. તે જ વર્ષે તેમનાથી સ્વતંત્ર રીતે સામ ટિંગ (જ. 1936) અને તેના સાથીઓએ ચોથા ક્વાર્કની શોધ કરી હતી. પાંચમા ક્વાર્કની શોધ 1977માં અમેરિકાના લિયૉન લેડરમાન (જ. 1922) અને તેના સાથીઓ તથા ફર્મી લૅબોરેટરીના સંશોધકોની એક ટુકડી દ્વારા કરવામાં આવી હતી. છઠ્ઠા કવાર્કની શોધનો દાવો કાર્લો રુબિયા (જ. 1934) અને તેના સાથીઓ દ્વારા 1984માં કરવામાં આવ્યો; પરંતુ તે સર્વસ્વીકૃત બન્યો નહિ. આમ અત્યાર સુધીમાં છમાંથી પાંચ ક્વાર્કની શોધ તો થઈ ચૂકી છે. છઠ્ઠાની શોધ અંગેનો દાવો શંકાસ્પદ છે. પ્રથમ બે ક્વાર્કનું દળ બહુ ઓછું છે જ્યારે છઠ્ઠાનું દળ સૌથી વધુ છે. તેથી જ તેની શોધ મુશ્કેલ બની છે. આ બધા જ ક્વાર્કના, તેમનાથી વિરુદ્ધ પ્રકારના ગુણધર્મો ધરાવતા પ્રતિક્વાર્ક (antiquark) પણ હોય છે. છ ક્વાર્કનાં નામ છે :
(1) ઊર્ધ્વ (up) – સંજ્ઞા u, (2) અધ: (down) – સંજ્ઞા d; (3) વિચિત્ર (strange) – સંજ્ઞા s; (4) મોહક (charm) – સંજ્ઞા c; (5) તળ (bottom) કે સુંદર (beauty) – સંજ્ઞા b અને (6) ટોચ (top) કે સત્ય (truth) – સંજ્ઞા t. પ્રતિક્વાર્કની સંજ્ઞા ક્વાર્કની સંજ્ઞાને મથાળે આડી લીટી (bar) વડે દર્શાવતાં, તેમની સંજ્ઞા,
બને છે. આ છ ક્વાર્ક પૈકી u, c, અને tનો વિદ્યુતભાર છે જ્યારે અન્ય d, s અને bનો છે.
પ્રોટૉન ઉપર આવેલો +1 વિદ્યુતભાર અને ન્યૂટ્રૉન પર રહેલો શૂન્ય (0) વિદ્યુતભાર, ક્વાર્કના સંદર્ભમાં, નીચે પ્રમાણે સમજાવી શકાય છે : પ્રોટૉન બે ‘અપ’ (u, u) અને એક ‘ડાઉન (d) ક્વાર્કનો બનેલો છે. u + u + d. તેથી તેની પરનો કુલ વિદ્યુતભાર 
છે; જે સાચું છે. ન્યૂટ્રૉનનું ઉદાહરણ લઈએ તો તે એક ‘અપ’ (u) અને બે ‘ડાઉન’ (d, d) ક્વાર્કનો બનેલો છે. તેથી તેની ઉપરનો કુલ વિદ્યુતભાર
= 0 કે શૂન્ય છે જે સાચું છે. આ જ પ્રમાણે ‘પાઇધનમેસૉન’ કણ એક ‘અપ’ (u) અને એક ઍન્ટિડાઉન
ક્વાર્કનો બનેલો છે. તેથી તેની ઉપરનો કુલ વિદ્યુતભાર 
છે. આ જ પ્રમાણે પ્રત્યેક હૅડ્રૉન કણના વિદ્યુતભારનું મૂલ્ય મેળવી શકાય છે. ક્વાર્ક દ્વારા હૅડ્રૉન કણની સમજૂતી આપવા માટે એક વધુ ગુણ ઉમેરવાની જરૂર જણાઈ. બધા જ હેડ્રૉન કણ પાઉલીના અપવર્જન સિદ્ધાંત(Pauli’s exclusion principle)ને અનુસરે છે; પરંતુ મેસૉન તેને અનુસરતો નથી. તેથી પ્રત્યેક ‘સુગંધી’ ક્વાર્ક સાથે ત્રણ નવા ક્વાર્ક જોડવામાં આવ્યા, જે નિરીક્ષક માટે અવિભેદ્ય (undistinguishable) છે, પરંતુ એકબીજાથી ભિન્ન (different) હોવાનું માનવામાં આવે છે. જો આ પ્રમાણે સ્વીકારી લઈએ તો પાઉલીના સિદ્ધાંતનો ભંગ થતો નથી.
આકૃતિ 2
ક્વાર્કના આ ગુણને ‘રંગ’ (colour) એવું નામ આપવામાં આવ્યું. ‘ઓમેગા માઇનસ’ (Ω–) બેરિયૉન પરિવારનો કણ છે; તેનું બંધારણ ત્રણ ‘વિચિત્ર’[strange – s s s] ક્વાર્કનું છે. આ પ્રત્યેક ક્વાર્ક ત્રણ જુદા જુદા રંગના હોય છે. જેને પરિણામે પાઉલીનો સિદ્ધાંત સચવાય છે. આ જ પ્રમાણે અન્ય બેરિયૉન કણની રચના પણ સમજાવી શકાય છે. જેમ ‘સુગંધ’ને રૂઢિગત સુગંધ શબ્દ સાથે કોઈ નિસબત નથી, તેમ ‘રંગ’ને પણ પ્રણાલીગત પ્રચલિત ‘રંગ’ શબ્દપ્રયોગ સાથે કોઈ સંબંધ નથી. રંગના ગુણની સરખામણી અમુક અંશે વિદ્યુતભાર સાથે કરી શકાય. આમ છ પૈકીનો પ્રત્યેક ક્વાર્ક લાલ, ભૂરો અને લીલો એવા ત્રણ રંગ ધરાવે છે. તેથી રંગીન ક્વાર્ક [uલાલ, uભૂરો, uલીલો; dલાલ, dભૂરો, dલીલો; ……………..વગેરે]ની કુલ સંખ્યા 6 x 3 = 18 છે. તે જ પ્રમાણે પ્રતિક્વાર્કની સંખ્યા પણ 18 થવાથી કુલ 36 ‘રંગીન’ ક્વાર્ક થાય છે.
(1) ક્વાર્ક-ક્વાર્ક વચ્ચે પ્રવર્તતું બળ ‘રંગબળ’ (colour force) તરીકે ઓળખાય છે. તેમનું વહન કરતા કણ અથવા તો બે ક્વાર્ક વચ્ચે થતી આંતરક્રિયા (interaction)માં ભાગ લેતા કણને ‘ગ્લુઑન’ (Gluon) કહે છે. Glue એટલે ગુંદર ઉપરથી ગેલમાને આવો શબ્દપ્રયોગ કરેલો છે. રંગબળનું સામ્ય (analogy) આધુનિક ક્વૉન્ટમ વિદ્યુતચુંબકીયવાદના Quantum Electro Dynamics – QED – જેવું માની લઈને, chromo = રંગ ઉપરથી, તેને Quantum Chromo Dynamics – QCD – નામ આપવામાં આવ્યું. ક્વાર્ક એકબીજાની નજીક હોય ત્યારે આ ‘રંગબળ’ નબળું હોય છે; પરંતુ જેમ તેમની વચ્ચેનું અંતર વધે તેમ તે પ્રબળ બને છે અને હૅડ્રૉનમાંના ક્વાર્કને જકડી રાખી તેને છટકવા દેતું નથી. આ જ કારણે હૅડ્રૉનની બહાર, ક્વાર્કનું મુક્ત રૂપે અસ્તિત્વ શક્ય બનતું નથી. આમ પ્રવર્તિત બીજાં બળક્ષેત્ર કરતાં ક્વાર્ક-ક્વાર્ક વચ્ચેનું બળક્ષેત્ર જુદું જ તરી આવે છે. ખગોળશાસ્ત્રીઓનું માનવું છે કે ન્યૂટ્રૉન તારામાં ક્વાર્ક મુક્ત સ્વરૂપે જોવા મળી શકે. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ તો ક્વાર્ક મૉડલથી પણ આગળ વધ્યા છે. 1974માં એવો વાદ રજૂ થયો કે ક્વાર્ક કણ ત્રણ ‘પ્રીઑન્સ’ (Preons) નામના કણના બનેલા છે. આ વાદ સંયુક્તપણે, જોગેશ પાટી [ઓરિસામાં જન્મેલ પણ હાલ અમેરિકાસ્થિત વિજ્ઞાની], પાકિસ્તાનના વિજ્ઞાની અબ્દુસ સલામ તથા જ્હૉન સ્ટ્રાથડીએ રજૂ કર્યો હતો. ત્યાર બાદ 1979માં ‘રિશોન્સ’ (Richons) નામના આવા જ એક બીજા કણની પરિકલ્પના હેઈમ હેરેરી નામના સંશોધકે રજૂ કરી, પ્રીઑન્સ અને રિશોન્સ ઉપરાંત, ‘સ્ટ્રેટૉન્સ’ (stratons), ‘હૅપ્લૉન્સ’ (Haplons) અને ‘સબ ક્વાર્ક્સ’ (subquarks) જેવા મૂળભૂત કણનું સૂચન કરતા શબ્દો પણ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પ્રવેશ્યા છે; પરંતુ તેમને લગતી પરિકલ્પના, પ્રાયોગિક સાબિતીના અભાવે હજી સ્વીકાર્ય થઈ નથી.
સુશ્રુત પટેલ