。但施特恩测出的质子磁矩却是理论预测值的大约2.5倍，即μp ≈ 2.5μN。这意味着质子存在内部结构，不可能是基本粒子。
罗伯特·霍夫施塔特(Robert Hofstadter，1915—1990)因对电子—原子核散射进行了开创性的研究，并由此发现了核子的结构而获得1961年诺贝尔物理学奖。被发现以来，核子是否是基本粒子一直是大家关心的一个问题。施特恩测量得到的质子磁矩与点粒子严重偏离，说明质子具有内部结构。霍夫施塔特利用电子—质子散射实验测量了质子的尺寸约为0.7—0.8 fm，进一步确认了质子不是点状粒子(图4)[31]。
图4 电子能量为188 MeV时电子—质子微分散射截面随散射角度的变化[31]。假设质子为点状粒子，理论结果如曲线c所示，与实验数据存在偏差
3.2 夸克模型与量子色动力学
唐纳德·格拉泽(Donald Arthur Glaser，1926—2013)因发明气泡室而获得1960年诺贝尔物理学奖。威尔逊发明的云雾室可以让我们观察到带电粒子的踪迹。格拉泽在1952年发明的气泡室使我们能够研究具有更高能量的粒子。当带电粒子向前穿过充满接近沸点的液体室时，它们所经过的原子会被电离。当室内的压力降低时，这些被电离的原子周围会出现气泡，然后我们可以对粒子的轨迹进行拍照和分析。气泡室的发明使人们探测到了更多的粒子，对强子谱的研究起到了重要贡献。
路易斯·阿尔瓦雷茨(Luis Walter Alvarez，1911—1988)因对基本粒子物理学的决定性贡献，特别是开发了使用氢气泡室的技术和数据分析，发现了大量的共振态而获得1968年诺贝尔物理学奖。继格拉泽的气泡室之后，20世纪50年代后半期，阿尔瓦雷茨通过使用液态氢进一步发展了气泡室。他还开发了新的测量系统和基于计算机的方法来分析大量的数据，这使他发现了一大批以前未知的粒子。
默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann，1929—2019)因在基本粒子的分类(夸克模型)及其相互作用方面的贡献而获得1969年诺贝尔物理学奖。20世纪五六十年代，随着气泡室、氢气泡室、粒子加速器的应用，人们发现了大量的“基本”粒子。截至1963年，粒子数据表[32]已经收录了近百个“基本”粒子，其中还包括很多不稳定的共振态。人们很难相信这些粒子全部都是基本粒子。在盖尔曼提出夸克模型之前，人们就试图理解这些“基本”粒子的内部结构进而对它们进行分类，包括1956年的坂田(Sakata)模型和1961年盖尔曼与Yuval Ne’eman提出的八重法(eightfold way)。
1964年，在前人研究基础上盖尔曼和茨威格(GeorgeZweig)独立地引入了夸克3)这种更基本的粒子来描述实验中发现的强子。夸克承载了SU(3)群的基础表示(3)，共三种味道，分别为上(u)，下(d)，奇异(s)夸克，其反粒子(
)承载SU(3)群基础表示的复共轭表示
。它们的量子数见表2。在夸克模型中，介子由一对正反夸克(
