En el año 1964 Murray Gell-Mann desarrolló la teoría de los «quarks», nombre inspirado en un pasaje de la novela Finnegans Wake, de James Joyce: Three quarks for Muster Mark. Curiosamente el quark también es un queso batido, ligeramente ácido, que se consume en Alemania, Austria o Países Bajos y la quarkkuchen es una tarta elaborada allí con este queso. Según esta teoría, las partículas elementales denominadas hadrones –hay dos tipos, los bariones (más pesados) y los mesones (más ligeros)– son en realidad estados ligados de varios quarks, de tres quarks en los bariones y un quark y un antiquark en los mesones.
Hace medio siglo se postularon sólo tres quarks, «up» (u, arriba), «down» (d, abajo) y «strange» (s, extraño), cada uno con su correspondiente antipartícula, su antiquark. El quark u tiene carga eléctrica fraccionaria, dos tercios de la del electrón, pero positiva, mientras que la carga de los quarks d y s es un tercio. Esto presentaba un problema estético para los físicos teóricos, ya que para ellos las cargas eléctricas fraccionarias de los quarks eran conceptualmente “feas” y preferían las cargas enteras. Según esta teoría, el quark estaba caracterizado por el número cuántico «sabor», que podía ser u, d o s. Para describir a los quarks, en 1965, Nambu y otros físicos teóricos añadieron otros atributos a los quarks con nombres sugerentes como el «color», con tres posibles valores: rojo, verde y azul.
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