編者按：本文最初發表於1994年7月的《大眾科學》，描述了首次對頂夸克的初步觀察。一年後得到了確認。我們重新發表這篇文章是為了紀念費米實驗室加速器（Tevatron）的關閉。
自去年夏天以來，謠言一直在流傳，因此正式宣佈似乎只是時間問題。當通知到來時，期待已久的媒體馬戲團湧入了伊利諾伊州巴塔維亞的費米國家加速器實驗室（費米實驗室）。然而，費米實驗室的發言人卻猶豫著是否要提供媒體所需要的內容。“現在，我們不是在聲稱一項發現，” 收集到結果的數百名物理學家發言人之一小威廉·C·卡里瑟斯謹慎地說。“我們看到的是頂夸克存在的第一個直接暗示，”費米實驗室主任小約翰·皮珀斯也強調了這一謹慎的說法：“我向你們保證，我們很快就會有更多的證據。”
當然，預期的獎項值得關注。二十年來，頂夸克一直是高能物理學的聖盃之一。在構成所有物質的六種夸克中，它是唯一一個尚未被觀察到的。表徵粒子的理論，即所謂的標準模型，表明夸克被組織成三對。第一對包括上夸克和下夸克，它們以不同的組合產生質子和中子。（質子包含兩個上夸克和一個下夸克；中子包含一個上夸克和兩個下夸克。）另外兩對由粲夸克和奇夸克，以及頂夸克和底夸克組成。後兩對構成了在高能物理實驗室中看到的更奇特、壽命較短的粒子。與夸克一起，被稱為輕子的粒子家族（中微子、電子、μ子和τ粒子）構成了宇宙的基本組成部分。
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對頂夸克的探索始於1977年費米實驗室發現其夥伴底夸克之後。頂夸克一直難以捉摸，主要是因為它很重（粒子越重，在加速器中產生它所需的能量就越多）。早期的估計將其值定為數百億電子伏特（GeV）。但是，當加速器未能發現頂夸克時，理論家們意識到該粒子一定比他們想象的要重。
1983年，科學家們在費米實驗室完成Tevatron加速器後，最有希望發現頂夸克。作為世界上最強大的加速器，它以1.8萬億電子伏特的能量將質子和反質子碰撞在一起。在這個能量水平下，物理學家認為，每數十億次碰撞就會產生一次頂夸克。這項搜尋需要來自36個機構的440名研究人員的努力，這促使人們讚揚國際合作的優點，並開玩笑說安裝一個燈泡需要多少物理學家。到1989年，Tevatron加速器將頂夸克的質量下限設定為91 GeV——這是一個驚人的數字，考慮到下一個質量最大的夸克，底夸克的質量只有5 GeV。
為了獲得他們在新聞釋出會上宣佈的結果，CDF團隊成員（他們因費米實驗室的對撞機探測器而得名）收集了1992年8月至1993年6月的資料。根據標準模型，頂夸克及其反物質雙胞胎可能會在質子-反質子碰撞中出現。頂夸克和反頂夸克會衰變成底夸克和反底夸克，以及一對所謂的W玻色子。CDF的工作人員尋找這些粒子的衰變產物，例如電子、μ子、中微子和介子。