Sí, son los cuantos de sus respectivos campos cuánticos. Las oscilaciones indivisibles más pequeñas de ese campo.
Como todas las demás partículas fundamentales, no deben considerarse como “partículas puntuales”, son oscilaciones de campo que pueden manifestarse como lo que describimos como partículas cuando interactúan con otros cuantos, ya sea del mismo campo u otros campos.
Una diferencia crítica de los quarks es que en nuestro presente universo expandido y enfriado no pueden manifestarse como partículas libres, solo aparecen combinadas con otros quarks, por lo que en cierto sentido son las partículas más “parecidas a partículas”, porque siempre son en interacción constante con otros quarks, por lo tanto, al mostrar su naturaleza de partículas, no pueden mostrar su naturaleza ondulatoria como lo hacen otras partículas libres.
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Hubo un tiempo en el universo muy temprano cuando la densidad de energía era tan alta que los quarks podían estar libres (y me refiero al universo muy muy temprano, menos de 3 minutos desde el Big Bang). En ese momento, los quarks y los gluones (los portadores de la fuerza fuerte) aún no estaban unidos, la enorme densidad de energía les impedía interactuar y las “cosas” en el universo eran en gran parte un “plasma quark-gluón”. Poco después, cuando la densidad de energía disminuyó, los gluones pudieron atrapar a los quarks y unirlos en diferentes combinaciones, generalmente grupos de 3 quarks.
Una característica extraña y crucial de la fuerza fuerte mediada por los gluones es que su fuerza aumenta con la distancia. Contrariamente a decir, la gravedad, donde los dos objetos masivos más distantes están el uno del otro, más débil es la atracción gravitacional entre ellos. Con la fuerza fuerte es lo opuesto, cuanto más distantes estén dos quarks entre sí, más fuerte será el tirón entre ellos, pero el rango de esa fuerza es muy corto. Si los quarks están muy separados entre sí, estarán fuera de alcance y no sentirán la fuerza fuerte, pero si están realmente cerca, la fuerza fuerte de los gluones los mantendrá unidos con una fuerza enorme. Y debido a que la fuerza fuerte, dentro de su rango activo muy corto, aumenta con la distancia, si intentas separar dos quarks entre sí, la fuerza fuerte entre ellos te impide hacerlo, cuanto más intentes separar dos quarks, más fuerte la fuerza fuerte los mantiene unidos.
Así que ahora, en nuestra era actual, donde la densidad de energía del universo es relativamente baja, no podemos ejercer la fuerza suficiente para separar los quarks entre sí. Solo cuando la densidad de energía del universo era extremadamente alta, los quarks podían existir como partículas libres.
