日本物理學家小林誠和益川敏英觀察到兩種新夸克，一個是頂夸克，另一個是?
底夸克
二十世紀五十年代氣泡室和火花室的發明，使實驗高能物理學家發現了一批種類數量龐大並仍在不斷增長的粒子——強子，種類如此繁多的一批粒子應當不會是基本粒子。維格納和海森堡起初按電荷和同位旋對這些強子進行了分類，1953年美國物理學家默里·蓋爾曼和日本物理學家西島和彥在分類時又考慮了奇異數。1961年，蓋爾曼和以色列物理學家尤瓦爾·奈曼進一步提出了強子分類的八重態模型。蓋爾曼和蘇聯物理學家喬治·茨威格於1963年修正了由日本物理學家阪田昌一早先提出的理論，並提出強子的分類情形可以用強子內部存在的具有三種味的更基本粒子——夸克來解釋。蘇聯物理學家尼古拉·博戈柳博夫和他的學生在1965年提出，對於由三個反對稱的奇夸克組成的Ω重子，由於這種情形違反包立不相容原理，夸克應當具有一個另外的量子數。同樣的情形也出現在Δ++重子中，在夸克模型中它由三個反對稱的上夸克組成。同年，日本物理學家南部陽一郎等人分別獨立提出夸克應當具有一個額外的SU(3)規範對稱的自由度，這種自由度後來被稱作色荷。南部等人還進一步提出了傳遞夸克之間交互作用的媒介子模型，這種媒介子是一組八種色的規範玻色子：膠子。
心理學是否為自然科學的範圍，目前也尚存爭議，一般較廣為接受的說法是心理學同時包含在自然科學與社會科學的範疇之中。自然科學的根本目的在於尋找隱藏在自然現象背後的規律，但是自然科學的工作尚不包括研究為什麼會存在這些規律。自然科學認為超自然的、隨意的和自相矛盾的現象是不存在的。自然科學的最重要的兩個支柱是觀察和邏輯推理。由對自然的觀察和邏輯推理自然科學可以引導出大自然中的規律。假如觀察的現象與規律的預言不同，那麼要麼是因為觀察中有錯誤，要麼是因為至此為止被認為是正確的規律是錯誤的。一個超自然因素是不存在的。
1968年，在史丹佛直線加速器中心進行的非彈性電子散射實驗表明質子具有更小的點粒子結構，不是一種基本粒子。當時的物理學家並不傾向於將這些更小的粒子稱為夸克，而是按費曼的習慣稱之為部分子parton。後來這個實驗的產物被判斷為上夸克和下夸克，但部分子這一名稱仍被沿用至今，它被用於強子的組成部分的統稱。深度非彈性散射實驗還間接證實了奇夸克的存在，奇夸克的證實為1947年在宇宙射線中發現的K介子和π介子提供了解釋。1970年，格拉肖等人再次撰文論證了魅夸克的存在性。1973年，夸克的味增加到六種，這是由日本物理學家小林誠和益川敏英在實驗上觀察到CP破壞並認為這一對夸克可以對此加以解釋而提出的。這兩種新夸克被稱作頂夸克和底夸克。1974年11月，兩組團隊幾乎在同一時間觀測到了魅夸克，他們是伯頓·里克特領導的史丹佛直線加速器中心和丁肇中領導的布魯克海文國家實驗室。實驗中觀測到的魅夸克是和反魅夸克一起束縛在介子中的，而這兩個研究小組分別給了這種介子不同的符號標記：J和ψ，從而這種介子後來被稱作J/ψ介子。這個發現終於使夸克模型得到了物理學界的普遍公認。1977年，費米實驗室的利昂·萊德曼領導的研究小組發現了底夸克，這為頂夸克的存在提供了強烈暗示。
實驗中對自由夸克的檢測總是以失敗告終，這使得蓋爾曼一再聲稱夸克只是存在於數學上的結構，不代表真實的粒子；不過他的意思實際是指夸克是被禁閉的。費曼認為高能實驗已經證明了夸克是物理實在的粒子，並按他的習慣稱之為部分子。蓋爾曼和費曼的不同觀點在理論物理學界產生了深刻的分歧，費曼堅持認為夸克和其他粒子一樣具有位置和動量的分布，蓋爾曼則認為雖然特定的夸克電荷是可以定域化的，但夸克本身則有可能是無法定域化的。美國物理學家詹姆斯·比約肯指出如果夸克真的像部分子那樣是實在的點粒子，則電子和質子的深度非彈性散射將滿足特定關係，這一實驗由史丹佛直線加速器中心於1968年證實。1973年，美國物理學家戴維·格婁斯和他的學生弗朗克·韋爾切克，以及美國物理學家休·波利策發現了強交互作用中的漸近自由性質，這使得物理學家能夠利用量子場論中的微擾方法對很多高能實驗作出相當精確的預言。1979年，德國電子加速器中心的正電子-電子串聯環形加速器發現了膠子存在的直接證據。與高能下的漸進自由相對的是低能下的色禁閉：由於色荷之間的作用力不隨距離增大而減小，現在普遍認為夸克和膠子永遠無法從強子中釋放。這一理論已經在格點量子色動力學的計算中被證實，但沒有數學上的嚴格分析。克雷數學研究所懸賞一百萬美元的「千禧年大獎難題」之一正是嚴格證明色禁閉的存在。