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アップクォークまたはuクォーク（記号：u）は、すべてのクォークの中で最も軽く、素粒子の一種であり、物質の重要な構成要素です。ダウンクォークとともに、原子核の中性子（アップクォーク1個、ダウンクォーク2個）と陽子（アップクォーク2個、ダウンクォーク1個）を形成します。物質の第一世代の一部であり、電荷は+ 2 / 3e、裸の質量は 2.2 +0.5 −0.4 MeV/ c 2 。[ 1 ]すべてのクォークと同様に、アップクォークはスピン1/2の基本フェルミオンであり、重力、電磁気力、弱い相互作用、強い相互作用の4 つの基本相互作用すべてを経験します。アップクォークの反粒子はアップ反クォーク（反アップクォークまたは単に反アップと呼ばれることもあります）であり、電荷などいくつかの特性が等しい大きさで符号が反対であるという点だけがアップクォークと異なります。
アップクォークの存在（ダウンクォークとストレンジクォークの存在と共に）は、1964年にマレー・ゲルマンとジョージ・ツヴァイクによって、ハドロンの八重分類体系を説明するために提唱された。アップクォークは、1968年にスタンフォード線形加速器センターでの実験によって初めて観測された。
素粒子物理学の黎明期（20世紀前半）には、陽子、中性子、パイ中間子などのハドロンが素粒子と考えられていました。しかし、新しいハドロンが発見されるにつれて、「粒子動物園」は1930年代と1940年代初頭の数個の粒子から1950年代には数十個にまで増えました。それぞれの粒子間の関係は1961年まで不明でしたが、マレー・ゲルマン[ 2 ]とユヴァル・ネーマン[ 3 ]が（それぞれ独立して）八重の道、より専門的に言えばSU(3)フレーバー対称性と呼ばれるハドロン分類体系を提案しました。
この分類体系はハドロンをアイソスピン多重項に整理したが、その背後にある物理的根拠はまだ不明であった。1964年、ゲルマン[ 4 ]とジョージ・ツヴァイク[ 5 ] [ 6 ]は（それぞれ独立して）クォークモデルを提唱した。当時はアップクォーク、ダウンクォーク、ストレンジクォークのみで構成されていた。[ 7 ]しかし、クォークモデルは八重の道を説明したが、クォークの存在の直接的な証拠は1968年にスタンフォード線形加速器センターで発見されるまで見つからなかった。[ 8 ] [ 9 ]深非弾性散乱実験は陽子にサブ構造があることを示し、陽子が3つのより基本的な粒子で構成されていることがそのデータを説明できることを示した（したがってクォークモデルが確認された）。[ 10 ]
当初、人々は3つの物体をクォークと表現することに抵抗があり、代わりにリチャード・ファインマンのパートンによる表現を好んだが、[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]時が経つにつれてクォーク理論は受け入れられるようになった（11月の革命を参照）。[ 14 ]
アップクォークは非常に一般的であるにもかかわらず、その裸の質量は正確には決定されておらず、おそらく1.8～1.803.0 MeV/ c² 。[ 15 ]格子QCD計算では、より正確な値が得られます。2.01 ± 0.14 MeV/ c 2 。[ 16 ]
中間子（1つのクォークと1つの反クォークからなる粒子）やバリオン（3つのクォークからなる粒子）に存在するクォークの「有効質量」（または「被覆質量」）は、各クォーク間のグルーオン場によって生じる結合エネルギーのために大きくなります（質量とエネルギーの等価性を参照）。アップクォークの裸の質量は非常に軽いため、相対論的効果を考慮する必要があり、単純に計算することはできません。