Die Masse von Protonen und Neutronen kann man nicht direkt aus der Summe der drei Quarks bestimmen. Ihre Masse beträgt:
Proton: 0,93827 GeV/c²
Neutron: 0,93956 GeV/c²
Die Quarks dagegen haben Massen zwischen 0.0015 und 0.008 GeV. Lösen kann man diese Diskrepanz, wenn man sich klar macht, dass jede Form von Energie eine Masse hat. Ein Großteil der Protonenmasse steckt also nicht in den drei Quarks sondern in der komplizierten Wechselwirkung der Quarks und Gluonen miteinander. Die Quarks sind so stark aneinander gebunden, dass die Energie, die in der Bindung zwischen den Quarks steckt, einen erheblichen Teil der Masse ausmacht.
Protonen und Neutronen bestehen also offenbar nicht nur aus den drei Quarks sondern aus einer Vielzahl von Quark-Antiquark-Paaren, Gluonen und eben den drei nach außen sichtbaren Valenzquarks. Man spricht hierbei auch von einem Quarksee in den Baryonen.
Da freie Quarks nicht beobachtet werden, kann man die Quarkmassen nicht direkt messen. Es gibt aber verschiedene theoretische Abschätzungen der freien Quarkmassen. Bisher kann man die komplizierte Kernkraft nicht so genau berechnen, dass die Protonen- und Neutronenmassen exakt herauskommen. Die Massen der Quarks und die genaue Entstehung der Protonen- und Neutronenmassen sind also nur im Rahmen von Modellen abschätzbar.
Die Berechnung der Quarkmassen und die experimentelle Bestätigung der Theorien ist ein aktuell sehr aktives Forschungsprojekt.
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Letzte Änderung: 15.12.2005