“جهان هستی از چه چیزی ساخته شده است؟”
سوالی‌ست که ذهن بشر را به مدت بیش از دو هزار و پانصد سال، به خود مشغول کرده است. اولین ایده‌ها در پاسخ به این سوال، مربوط به یونانیان باستان است که اتم را کوچک‌ترین جزء سازنده‌ی ماده می‌دانستند. البته چیزی که آن‌ها به عنوان اتم از آن نام برده اند، با چیزی که ما امروز از اتم می‌شناسیم تفاوت زیادی داشته است. ما امروزه به کمک ابزارهایی که در اختیار داریم، می‌توانیم با دقت بیشتری کوچک‌ترین اجزای سازنده‌ی جهان هستی را مشاهده کنیم و قوانین مربوط به آن‌ها را دریابیم. اینکه ذرات چگونه در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یک اتم را می‌سازند یا اتم‌ها چطور کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یک ساختار را ایجاد می‌کنند.
ما برخی از ساختارها مانند کریستال‌ها را یافته‌ایم که از نوعی تقارن پیروی می‌کنند و دریافته‌ایم که اتم‌های سازنده‌ی یک کریستال چگونه و به چه ترتیبی کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و کریستالی مانند نمک خوراکی را می‌سازند. وقتی عمیق‌تر شدیم دریافتیم که تمام اجسام مادی از بیش از صد نوع اتم مختلف تشکیل شده است. وقتی از آن نیز عمیق‌تر شدیم دریافتیم که همه‌ی این اتم‌ها از سه ذره‌ی پروتون، نوترون و الکترون ساخته شده اند. بعد از آن تلاش کردیم که الکترون را بشکنیم و ذرات سازنده‌ی آن را بیابیم، اما تلاش ما ناموفق بود و به همین خاطر گفتیم الکترون یک ذره‌ی بنیادین است، چرا که نمی‌توانیم آن را به ذرات ریزتری تجزیه کنیم و به نظر می‌رسد که الکترون فاقد هرگونه ساختار درونی است.
اما وقتی پروتون‌ها و نوترون‌های پرشتاب را با یکدیگر برخورد دادیم، نتیجه بسیار جالب توجه بود. ما این کار را در شتاب دهنده‌های ذرات انجام دادیم و همانند این تصویر، مشاهده کردیم که پروتون و نوترون، خود از صدها ذره‌ی کوچک‌تر تشکیل شده اند. اینجا بود که فکر می‌کردیم با این همه ذرات مختلفی که یافته‌ایم،
آیا اصلا می‌توانیم قوانین حاکم بر آن‌ها را بیابیم؟
ما پیشتر با تعداد محدودی ذرات روبرو بودیم که همان نیز بسیار پیچیده بود، حال با صدها ذره‌ی جدید، چطور می‌توانیم از دل این پیچیدگی قانونی استخراج کنیم که دینامیک حاکم بر این ذرات را به درستی پیش‌بینی کند؟ اما آزمایشات نشان داد که ما می‌توانیم این ذرات مختلف را براساس تعدادی ذره‌ی بنیادین به نام کوارک‌ها (quarks)، بشناسیم.