Beginnen wollen wir unseren Weg durch einen Abschnitt des Teilchenzoos mit Proton und Neutron, zwei Teilchen, die uns schon aus der Atomphysik und der Chemie bekannt sind. Beide gehören zur Gruppe der Baryonen, den Verbindungen aus drei Quarks.
Das Proton ist aus up- und down-Quarks aufgebaut. Und wir kennen seine Ladung, sie beträgt +1e und so gibt es nur eine mögliche Kombination: es muß aus zwei up- und einem down-Quark bestehen (2·(+2/3) + 1·(-1/3) = +1). Die Farbladungen müssen in der Summe neutral sein, dies ist auf drei verschiedene Arten möglich. Diese gehen durch Austausch von Gluonen ständig ineinander über.
Auf ähnlichem Weg kommen wir zum "Quarkinhalt" des Neutrons:
Mit dem Wissen über den Quarkinhalt des Neutrons kommen wir nun zu einem bekannten Prozeß zurück, zum Beta-Zerfall. Im Blick des Teilchenphysikers zerfällt dort kein Neutron in ein Proton, sondern ein down-Quark wandelt sich in ein up-Quark um:
Diese Umwandlung zeigt, daß sich Quarks einer Familie unter Abstrahlung eines geladenen W-Bosons ineinander umwandeln können. Dies ist ein häufig untersuchter Prozeß in Experimenten der Teilchenphysik.
Proton und Neutron sollen auch die einzigen Baryonen bleiben, die wir hier betrachten. Wir wollen uns nun den Mesonen zuwenden, die uns in den Experimenten häfig begegnen.