奇夸克是六種夸克中第三輕的一種，存在於K介子等壽命短暫的粒子中；而一般物質則是由較輕的上夸克與下夸克構成。沒有任何實驗測得奇夸克的大小，因此上方顯示的數值並非實際測量值。實驗只發現，如果夸克真的有大小，也不會超過質子寬度的兩千分之一左右。

大小

上方顯示的大小是4介米。一介米是10⁻²¹公尺，也就是千分之一的十億分之一的十億分之一公尺。10⁻²¹這個記法代表1除以一個1後面接著21個零的數字。至今沒有任何實驗測得任何一種夸克的大小。

實驗只能訂出一個上限。在HERA加速器上，ZEUS實驗以電子撞擊質子，沒有發現質子內部的夸克具有任何大小的跡象。2016年，該實驗報告指出，夸克的半徑必定小於4.3×10⁻¹⁹公尺，因此夸克的直徑不到大約8.6×10⁻¹⁹公尺。

這個上限是根據質子內部的夸克得出，並非專門針對奇夸克。它大約是本站數值的200倍，因此沒有任何實驗與這個數值相牴觸，但也沒有任何實驗能夠支持它。

大小比較

質子的直徑約為1.7飛米（1.7×10⁻¹⁵公尺），寬度約為實驗所允許夸克最大尺寸的2000倍。
如果把質子放大到籃球的大小，也就是直徑約24公分，處於這個上限的夸克直徑會變成大約0.12公釐，比一般人類頭髮稍微寬一點。
以同樣的比例放大，氫原子的直徑會變成大約15公里。

最早的奇異粒子

1947年，曼徹斯特大學的克利福德·巴特勒（Clifford Butler）與喬治·羅切斯特（George Rochester）報告了一種前所未見的粒子徑跡。他們是利用雲霧室拍攝到這些徑跡的，雲霧室是一種讓帶電粒子留下細小雲霧痕跡的裝置。這些粒子後來被稱為K介子。

K介子不符合當時物理學家所認識的任何理論圖像。它們很重，質量大約是質子的一半，卻要經過相對較長的時間才會衰變。1950年代，默里·蓋爾曼（Murray Gell-Mann）、西島和彥（Kazuhiko Nishijima）、亞伯拉罕·佩斯（Abraham Pais）等人以一種稱為「奇異性」的新性質來解釋這個現象。這個名稱反映了這些粒子一直以來給人的古怪印象。

如今，奇異性的來源已經歸因於奇夸克。舉例來說，帶正電的K介子就是由一個上夸克，與奇夸克的反物質夥伴「反奇夸克」配對而成。

較重的夸克

粒子數據組彙整全世界的粒子測量結果，其資料顯示奇夸克的質量為93.5 MeV。粒子物理學家以能量單位來表示質量，一MeV等於一百萬電子伏特。奇夸克的質量大約是下夸克的20倍，是上夸克的43倍。

較重的夸克並不穩定，弱力會把它們轉變成較輕的夸克。這就是為什麼含有奇夸克的粒子最終都會衰變。帶正電的K介子平均大約可存在十億分之12秒。由一個上夸克、一個下夸克和一個奇夸克組成的Λ粒子，壽命則大約是四十億分之一秒。

參考資料

Summary Tables: Quarks. Particle Data Group, 2025.
Limits on the effective quark radius from inclusive ep scattering at HERA. H. Abramowicz et al. (ZEUS Collaboration), Physics Letters B, 2016.
Introduction to Particle Physics. In University Physics Volume 3. OpenStax, 2016.
Quarks. In University Physics Volume 3. OpenStax, 2016.
Meet the kaon. Nathan Collins, Symmetry, 2020.
Charge Independence Theory of V Particles. Kazuhiko Nishijima, Progress of Theoretical Physics, 1955.
SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures.
Proton rms charge radius. NIST CODATA, 2022.
Bohr radius. NIST CODATA, 2022.
Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.
Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.

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