在聚变反应中，转化成能量的那部分质量，至多不超过燃料质量的千分之一。有没有可能使更多的质量转化成能量呢？物理学家回答说：有。
几十年以前，在基本粒子物理学的辞汇中，出现了“夸克”这一术语。它是物理假说中的新粒子。
科学家用了2000年时间才搞清楚所有的物质都是由分子组成的，经过了200年人们发现了原子，又过了20年人们才懂得原子是由各种基本粒子，即质子、中子和电子组成的。至此，门捷列夫周期表的意义才趋于明朗。当时人们以为找到了物质的源头，找到了原物质。然而，正当物理学家们额手相庆之际，出现了新的“麻烦”。
20世纪50年代初，物理试验工作者在强大加速器的协助下，开始发现越来越多的新粒子。起初大家简单地用字母来代表它们。为了避免混淆，这些新发现的粒子都称为“超子”，而对所有发生强相互作用（即发生核力作用）的粒子，包括介子、核子和超子，都给了一个共同的名称，叫“强子”。随着岁月的推移，强子的数目现在已超过200种，比门捷列夫周期表上的元素还要多。在这种五彩缤纷的粒子世界面前，人们终于意识到，粒子到了该和“基本”这一形容词分手的时候了。
理论研究发现，强子可以根据它们的质量、电荷、自旋等性质进行排列组合，还可按自己的基本性质分成若干小家庭和大家族。这时，大家自然而然地提出了一个问题：这种规律性究竟是如何产生的？就像门捷列夫建立元素周期表，使人们理解到原子的壳层结构那样，1963年，有两位理论物理学家不约而同地提出了存在“夸克”的假说。一位是美国的盖尔曼，另一位是澳大利亚的查维格。他们认为，夸克是比基本粒子更基本的“基本粒子”。当它们以不同方式组合时，就能形成所有的强子。开始时认为有3种夸克，后来增加到6种。它们是上夸克、下夸克、底夸克、顶夸克、奇异夸克和粲夸克。
用夸克假说去分析强子的构成，取得了很大的成功。许多年来，人们一直认为电荷是整数的，不是 1就是-1。然而夸克却与众不同，它具有分数电荷。有一种夸克的电荷是 2／3，还有一些是-1／3。利用它们可以组合成具有整数电荷的电子。举例来说，质子就是由两个电荷为 2／3的夸克和一个电荷为-1／3的夸克所组成的。
夸克假说在开始时受到猛烈的抨击。但夸克理论预言，存在着一种新的强子q-1子，这个超子很快就被找到了。夸克理论的预见性得到了证实，盖尔曼因此获得了1969年诺贝尔物理奖。
物理学家们开始投入于夸克的寻找工作。先是在海洋中找。后来又在陨石和宇宙射线中找，结果却毫无所获！以后制成了越来越强大的加速器，寻找夸克的本领大大地增加了，但它仍然沓无踪影。在基本粒子现象中，处处表现出需要有夸克这样一个客体存在，但它却像幽灵似地飘荡在粒子的内部。
这时出现了另外一个假说，认为夸克原则上是不能发现的！核子和超子是由三个夸克构成的，介子是由两个夸克（夸克的反夸克）构成的。介子有些像磁棒。当把磁棒切割成两部分时，每一部分都将成为一根独立的磁棒，各具有自己的南磁极和北磁极。同样，如果把介子的各组成部分分开，就会得到新的夸克和反夸克，从原来的一个介子，变成了一对分子，夸克的独特之处就在于此。人类第一次发现了一些原则上无法在纯粹的孤立形态下进行观测的微观客体。
科学家们最后用间接手段证明了夸克的存在。最后一个夸克——顶夸克是在1984年才证实的。经测定，它的质量竞为质子质量的30～50倍。
夸克使我们感兴趣的原因之一，是它有可能和未来的动力事业联系起来。前面已经讲到，每个质子由三个夸克组成，而每个夸克在质量上要比质子重几十倍！这正是微观世界的奇妙之处。在这里，大象可钻进老鼠的肚子里，在质量上“部分”可大于“整体”，因此“肥胖”的夸克也就装入了“瘦小”质子的内部！这样一来，又可使用爱因斯坦的质能相当定律了。如果三个自由夸克合成一个质子，它们质量的95％将会消失而转化成能量，那么，它比热核反应所产生的能量还要大几千倍。简单的计算表明，用掉1克夸克所放出的能量，与燃烧2500吨石油相当！稍稍体会一下这个庞大的数字，大家一定会惊叹，能源事业的前景是多么的美妙！
虽然我们现在对夸克还了解得很少，然而我们有理由保留这个美好的希望。回想20世纪初，当时证明了1克镭完全衰变后所释放的热量比1克煤大36万倍，但是，它的半衰期很长，实际上，我们从罗马帝国覆灭的时代起，一直等到今天，才获得了这些能量的一半。学者们干预衰变进程的努力多次都以失败而告终。当时也曾使部分专家感到沮丧。然而结果如何呢？我们真的不能利用这样的能量吗？显然不是。人类逐渐懂得，不应该等待原子核自己衰变，而要学会把它们击碎，于是核电站建成了。人们从微小的原子核中大规模地取得了所需的能量。
今天对夸克来说，情况也是这样。核能开发的历史已证明，人类能够创造意想不到的奇迹。因此，不管夸克今天多么地捉摸不定，既然客观存在，总有一天我们会找到控制它的方法。那时，这种非常厉害的、不可思议的微观客体，将会向人类贡献出它所拥有的一切。
