בשנות השלושים של המאה העשרים האמינו הפיזיקאים כי יש בידיהם תמונה ברורה ומושלמת למדי של מבנה האטום ושל אבני הבניין היסודיות של הטבע. הפרוטון, הניוטרון והאלקטרון הסבירו היטב תופעות פיזיקליות וכימיות רבות. אך כשפיתח ארנסט לורנס את מאיץ החלקיקים פורץ-הדרך שלו, הופתעו המדענים לגלות שטף של מאות חלקיקים חדשים ובלתי צפויים שהתעופפו לכל עבר בכל ניסוי: קווארקים.