Sebbene il modello originale a quark fosse di
grande successo nel classificare le particelle in famiglie, vi erano alcune discrepanze
fra le previsioni del modello e certi tassi di decadimento misurati.
Conseguentemente, fu proposto da alcuni fisici un quarto quark nel 1967. Essi
argomentarono che se vi erano quattro leptoni (come si credeva all’epoca), allora vi
sarebbero dovuti essere anche quattro quark in ragione di una fondamentale simmetria in
natura. Al quarto quark, indicato con c, fu assegnato a una proprietà
chiamata charm (incanto). Un quark charmed (incantato) avrebbe una carica
+2e/3, ma il suo charm lo distinguerebbe dagli altri tre quark. Il nuovo quark avrebbe
charm C = +1, il suo antiquark avrebbe charm C = -1, e tutti gli altri quark
avrebbero C = 0. Come la stranezza, la proprietà charm si deve conservare nelle
interazioni forti ed elettromagnetiche ma non nelle interazioni deboli.
Nel 1974 un nuovo mesone pesante chiamato particella J/Y (o semplicemente Y ) fu scoperto indipendentemente da un gruppo guidato
da Burton Richter presso lo Stanford Linear Accelerator e da un altro gruppo guidato da
Samuel Ting presso i Brookhaven National Laboratory. Richter e Ting per questo lavoro
furono insigniti del premio Nobel nel 1976. La particella J/Y non si adattò al modello a tre quark in quanto
aveva le proprietà di una combinazione di un quark charmed (incantato) e del suo
antiquark (c). Essa aveva una massa
molto maggiore di quella degli altri mesoni conosciuti (~ 3100 MeV/c2), e la sua vita media era
molto più lunga di quella delle altre particelle che decadevano per via della forza
forte. Presto, furono scoperti mesoni charmed (incantati) della stessa famiglia,
corrispondenti a una combinazione di quark come d e c, i quali hanno
tutti grande massa e vite medie lunghe.
Nel 1975 ricercatori dell’Università di Stranford, tra cui
Martin L.Perl, attraverso una serie di esperimenti al Stanford Linear Accelerator Center
(SLAC) negli Stati Uniti, riferirono una forte evidenza per il leptone tau (t ), con una massa di 1784 MeV/c2.
Queste scoperte guidarono verso un modello a quark più elaborato e alla
proposta di nuovi quark, chiamati top (t) (alto) e bottom (b) (basso). Alcuni fisici preferiscono i nomi
bizzarri di truth (verità) e beauty (bellezza). Per distinguere questi
quark dai precedenti, furono assegnati numeri quantici chiamati topness e bottomness
riportati nella tabella 1.
Nel 1977 i ricercatori del Fermi National Laboratory, sotto la
guida di Leon Lederman, comunicarono la scoperta di un nuovo mesone,Y ,la cui composizione si pensa che sia b, che
confermò chiaramente l’esistenza del quinto quark bottom.
Infine nel 1995, venne dato l'annuncio della scoperta dell'ultimo
quark, il quark top.
Sebbene il modello originale a quark fosse di
grande successo nel classificare le particelle in famiglie, vi erano alcune discrepanze
fra le previsioni del modello e certi tassi di decadimento misurati.
). Essa aveva una massa
molto maggiore di quella degli altri mesoni conosciuti (~ 3100 MeV/c2), e la sua vita media era
molto più lunga di quella delle altre particelle che decadevano per via della forza
forte. Presto, furono scoperti mesoni charmed (incantati) della stessa famiglia,
corrispondenti a una combinazione di quark come 
, i quali hanno
tutti grande massa e vite medie lunghe. 
, che
confermò chiaramente l’esistenza del quinto quark bottom.