質子與中子（核子）

每個原子都有一個微小而緻密的核心——原子核——而這個核心只由兩類粒子構成：質子和中子。因為它們是原子核的構件，二者合稱核子。質子的數目決定你拿到的是哪種化學元素；中子則增添質量，並幫助把原子核束縛在一起。你能觸摸到的一切，其質量本質上幾乎全都是核子的質量。

二者都是由三個夸克組成的重子。質子是兩個上夸克加一個下夸克（uud），電荷為 +1；中子是一個上夸克加兩個下夸克（udd），電荷恰好為 0。它們質量幾乎相同——中子只重那麼一絲——而且各自帶二分之一自旋。這一丁點質量差異卻關係重大：它使一個孤立的中子能在大約十五分鐘內衰變成一個質子（外加一個電子和一個反微中子），而一個自由的質子，由於沒有更輕的重子可以變成，看起來完全穩定。

核子是粒子物理與日常世界之間的橋樑。它們被剩餘強交互作用束縛在原子核內，構成了普通物質質量的 99.9% 以上。而這質量裡幾乎沒有一點是夸克本身的質量——它是每個核子內部沸騰翻滾的強交互作用的能量。質子也是實驗的主力：讓質子彼此對撞，正是大型強子對撞機搜尋新物理的方式。