t-кварк (сокращение от топ-кварк, англ. top quark) или истинный кварк (англ. truth quark) — кварк с зарядом +(2/3)e, принадлежащий к третьему поколению. Это самая массивная из всех наблюдаемых элементарных частиц. Его масса определяется его связью с полем Хиггса.

Событие столкновения топ-кварков

2 марта 1995 года учёные из коллабораций CDF и DZero объявили об открытии топ-кварка в Фермилабе - Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми Министерства энергетики США. Таким образом шестой, последний кварк был добавлен в Стандартную модель.

CDF и DZero были международными научными коллаборациями, каждая из которых на момент открытия топ-кварка насчитывала около 450 исследователей. В их число входили учреждения из Бразилии, Канады, Колумбии, Франции, Индии, Италии, Японии, Кореи, Мексики, Польши, России, Тайваня и США.

Как и все другие кварки, топ-кварк является фермионом со спином 1/2 и участвует во всех четырех фундаментальных взаимодействиях: гравитации, электромагнетизме, слабых взаимодействиях и сильных взаимодействиях. Он имеет электрический заряд +2/3 e. Его масса составляет 172,76±0,3 ГэВ/c², что близко к массе атома рения (точнее, к среднему значению его изотопов).

Античастица топ-кварка — это топ-антикварк (иногда называемый антитоп-кварком или просто антитопом), который отличается от него лишь тем, что некоторые его свойства имеют одинаковую величину, но противоположный знак.

Топ-кварк взаимодействует с глюонами сильного взаимодействия и обычно образуется в адронных коллайдерах посредством этого взаимодействия. Однако, после образования, топ (или антитоп) может распадаться только через слабое взаимодействие. Он распадается на W-бозон и либо на нижний кварк (чаще всего), либо на странный кварк, либо, в крайне редких случаях, на нижний кварк.

Поскольку топ-кварк очень массивен, его свойства позволили косвенно определить массу бозона Хиггса. Таким образом, свойства топ-кварка широко изучаются как средство различения конкурирующих теорий новой физики за пределами Стандартной модели. Топ-кварк — единственный кварк, который был непосредственно обнаружен, поскольку время его распада короче времени адронизации.

С физической составляющей открытия топ-кварков можно ознакомиться в статье:

Боос Э. Э., Брандт О., Денисов Д., Денисов С. П., Граннис П. Top-кварк (к 20-летию открытия) // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 2015. — Т. 185. — С. 1241—1269. — doi:10.3367/UFNr.0185.201512a.1241