20世纪50年代,唐纳德·格拉泽(Donald Glaser)发明了“气泡室”,将亚原子粒子加速到接近光速,然后抛出这个充满氢气的低压气泡室。这些粒子碰撞到氢原子核后会产生出一群陌生的新粒子。这些粒子从碰撞点扩散时,都会留下一个极其微小的气泡,暴露了它们的踪迹。科学家无法看到粒子本身,却可以看到这些气泡的踪迹。通过气泡室图像,科学家可以估测每个粒子的大小、电荷、运动方向和速度,但是却无法确定它们的身份。到1958年,有近100个名字被用来鉴别和描述这些探测到的新粒子。夸克的提出者之一默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann)1929年09月15日出生于美国纽约的一个犹太家庭里。童年时就对科学有浓厚兴趣,14岁进入耶鲁大学,1948年获学士学位后转麻省理工学院,三年后获博士学位,年仅22岁。1951年盖尔曼到普林斯顿大学高等研究所工作。1953年到芝加哥大学当讲师。参加到以费米为核心的研究集体之中,1955年盖尔曼到加州理工学院当理论物理学副教授,年后升正教授,成为加州理工学院最年轻的终身教授。夸克的另一位提出者是乔治·茨威格(George Zweig)生于俄罗斯莫斯科一犹太家庭,原本要在理查德·费曼的指导下成为粒子物理学家,但后来转往研究神经生物学。他在洛斯阿拉莫斯国家实验室及麻省理工学院任职科学研究员,但于2004年转投金融行业。盖尔曼认为,如果应用关于自然的几种基本概念,就可能会弄清楚当时发现的百余种粒子。他先假定自然是简单、对称的。他还假定像所有其它自然界中的物质和力一样,这些亚原子粒子是守恒的(即质量、能量和电荷在碰撞中没有丢失,而是保存了下来)。用这些理论作指导,盖尔曼开始对原子核分裂时的反应进行分类和简化处理。他创造了一种新的测量方法,称为“奇异性(strangeness)”。这个词是他从量子物理学引入的。奇异性可以测量到每个粒子的量子态。他还假设奇异性在每次反应中都被保存了下来。盖尔曼发现自己可以建立起原子核分裂或者合成的简单反应模式。但是有几个模式似乎并不遵循守恒定律。之后他意识到如果质子和中子不是基本物质,而是由3个更小的粒子构成,那么他就可以使所有的碰撞反应都遵循简单的守恒定律了。经过两年的努力,盖尔曼证明了这些更小的粒子肯定存在于质子和中子中。他将之命名为“k-works”,后来缩写为“kworks”。之后不久,他在詹姆斯·乔伊斯(James Joyce)的作品中读到一句“三声夸克(three quarks)”,于是将这种新粒子更名为夸克(quark)。美国麻省理工学院(MIT)的杰罗姆·弗里德曼(Jerome Friedman)、享利·肯德尔(Henry kendall)和斯坦福直线加速器中心(SLAC)的理查德·泰勒(Richard Taylor),因1967年至1973年期间在斯坦福(Stanford)利用当时最先进的二公里电子直线加速器就电子对质子和中子的深度非弹性散射所做的一系列开创性的实验工作而荣获1990年诺贝尔物理奖。这说明,人们在科学上最终承认了夸克的存在。斯坦福直线加速器中心所做的实验与卢瑟福(E·Rutherford)所做的验证原子核式模型的实验类似。正像卢瑟福由于大量α粒子的大角度散射现象的观察,预言原子中有核存在一样,斯坦福直线加速器中心由前所未料的大量电子的大角度散射现象,证实核子结构中有点状组分。尽管盖尔曼和茨威格从理论上预言了夸克的存在,但是在斯坦福直线加速器中心—麻省理工学院合作组所做的实验之前,没有人能拿出令人信服的动力学实验来证实这点。事实上,在那段时期理论学家对强子理论中夸克所扮演的角色还不清楚。正如乔尔斯考格(C·Jarlskog)在诺贝尔颁奖仪式上向瑞典国王介绍获奖者时所说的那样,“夸克假说不是当时唯一的假说。例如有一个叫‘核民主’的模型,认为没有任何粒子可以被叫做基本单元,所有粒子是同等基本的,是相互构成的。”