Donji kvark ili d kvark je jedna od elementarnih čestica od kojih se sastoji materija. Prema masi je na drugom mestu između 6 kvarkova. Zajedno sa gornjim kvarkom sačinjava neutrone (1 gornji kvark i 2 donja kvarka) te protone (2 gornja kvarka i 1 donji kvark) koji su deo atomskih jezgara. Čini prvu porodicu čestica prema standardnom modelu. Ima naboj od -1/3 e i masu između 3.5-6.0 MeV/c2. Kao i svi kvarkovi spada u grupu fermiona sa spinom od -1/2. Na njega deluju sva 4 osnovna međudelovanja: gravitaciono, elektromagnetno, slabo i jako. Antičestica donjem kvarku je donji antikvark. Postulirali su ga 1964. Mari Gel-Man i Džordž Cvejg, a prvi put je primećen u SLAC-u 1968.
U počecima fizike čestica (prva polovina 20. veka), smatralo se da su hadroni kao što su protoni, neutroni i pionielementarne čestice. Međutim, kako su otkriveni novi hadroni, 'zoološki vrt čestica' je narastao od nekoliko čestica ranih 1930-ih i 1940-ih na nekoliko desetina njih 1950-ih. Odnosi između svake od njih bili su nejasni sve do 1961. godine, kada su Mari Gel-Man[2] i Juval Neeman[3] (nezavisno jedan od drugog) predložili klasifikacionu šemu hadrona nazvanu Osmostruki put, ili tehnički rečeno, SU(3)simetrija ukusa.
Ova klasifikaciona šema je organizovala hadrone u izospinske multiplete, ali fizička osnova iza toga je još uvek bila nejasna. Godine 1964. Gel-Man[4] i Džordž Cvajg[5][6] (nezavisno jedan od drugog) predložili su model kvarka, koji se tada sastojao samo od gornjih, donjih i čudnih kvarkova.[7] Međutim, dok je model kvarkova objašnjavao Osmostruki put, nikakvi direktni dokazi o postojanju kvarkova nisu pronađeni sve do 1968. godine u Centru za linearne akceleratore Stanforda.[8][9] Eksperimenti dubokog neelastičnog rasejanja su pokazali da protoni imaju podstrukturu i da su protoni napravljeni od tri fundamentalnije čestice objasnili podatke (čime je potvrđen model kvarka).[10]
U početku ljudi nisu bili voljni da identifikuju tri tela kao kvarkove, umesto toga su više preferirali opis partonaRičarda Fajnmana,[11][12][13] ali je vremenom teorija kvarkova postala prihvaćena (pogledajte Novembarska revolucija).[14]
M. Gell-Mann (2000) [1964]. „The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Ур.: M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. The Eightfold Way. Westview Press. стр.11. ISBN978-0-7382-0299-0. Original: M. Gell-Mann (1961). „The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry”. Synchrotron Laboratory Report CTSL-20. California Institute of Technology.
Y. Ne'eman (2000) [1964]. „Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Ур.: M. Gell-Mann, Y. Ne'eman. The Eightfold Way. Westview Press. ISBN978-0-7382-0299-0. Original Y. Ne'eman (1961). „Derivation of strong interactions from gauge invariance”. Nuclear Physics. 26 (2): 222—229. Bibcode:1961NucPh..26..222N. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1.
T.P. Cheng; L.F. Li (2006). Gauge theory of elementary particle physics. Oxford University Press. ISBN978-0-19-851961-4. Highlights the gauge theory aspects of the Standard Model.
J.F. Donoghue; E. Golowich; B.R. Holstein (1994). Dynamics of the Standard Model. Cambridge University Press. ISBN978-0-521-47652-2. Highlights dynamical and phenomenological aspects of the Standard Model.
L. O'Raifeartaigh (1988). Group structure of gauge theories. Cambridge University Press. ISBN978-0-521-34785-3.
Donaldson, Simon K. (1983). „Self-dual connections and the topology of smooth 4-manifolds”. Bull. Amer. Math. Soc.8 (1): 81—83. MR0682827. doi:10.1090/S0273-0979-1983-15090-5.
Pickering, A. (1984). Constructing Quarks. University of Chicago Press. ISBN0-226-66799-5.