19世紀(jì)下半葉，人們在研究稀薄氣體放電現(xiàn)象時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)放電管內(nèi)氣體足夠稀薄時，陰極就放射出一種射線，這種射線被稱為陰極射線。

1897年，英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)，陰極射線在電場或磁場作用下可發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)方向與帶負(fù)電的粒子相同，這表明陰極射線是一種帶負(fù)電的粒子流。后來人們把這種粒子稱為電子。

由于電子可以從不同的陰極材料的原子里放射出來，而且是比最輕的氫原子還要輕得多的粒子，這表明原子并不是物質(zhì)的不可再分的最小單元。電子的發(fā)現(xiàn)揭開了原子世界神秘面紗的一角，湯姆孫因此獲得1906年諾貝爾物理學(xué)獎。

為了探測原子結(jié)構(gòu)，人們發(fā)展了一種實(shí)驗(yàn)方法，用一些已知的粒子，如電子、α粒子等轟擊很薄的金屬箔，它們與金屬原子會產(chǎn)生相互作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。通過觀察這些粒子穿過箔片時的偏轉(zhuǎn)情況，可以獲得原子內(nèi)部的信息。這種實(shí)驗(yàn)叫散射實(shí)驗(yàn)。

英國物理學(xué)家盧瑟福采用散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了原子核。1919年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。

1932年，他的學(xué)生查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，并最終確定原子核就是由質(zhì)子和中子組成的。

人們樂觀地認(rèn)為電子、質(zhì)子和中子就是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本單元，稱它們?yōu)榛玖Ｗ印?/h4>

后來，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了更多的微觀粒子，有介子、超子。

從1949年開始，費(fèi)米和楊振寧以及坂田昌一等人先后提出過一些關(guān)于這些粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模型。

1964年，美國物理學(xué)家蓋爾曼提出質(zhì)子、中子、介子、超子等都由三種基礎(chǔ)粒子組成，它們分別稱為上夸克、下夸克和奇異夸克?？茖W(xué)界把這一模型成為夸克模型。蓋爾曼獲得1969年諾貝爾物理學(xué)獎。

之后，丁肇中和李克特等相繼發(fā)現(xiàn)粲夸克、底夸克和頂夸克。至今我們已經(jīng)知道共有6種夸克。