"Бозон" это более широкий класс частиц, чем "кварк". Бозон — это любая частица с целым спином (спин — это одно из квантовых чисел)
Есть ещё частицы с полуцелым спином, они называются "фермионами". Бозоны и фермионы — это два класса, на которые подразделяются все частицы. То есть, любая частица — это бозон или фермион. Даже составные частицы относятся к одному из этих двух классов.
Как правило, из фермионов состоит вещество, а из бозонов — излучения и взамодействия.
"Кварк" — это более узкий класс частиц. Кварки являются фермионами, они участвуют в сильном взаимодействии. Из кварков состоят адроны, а самыми известными адронами являются протон и нейтрон, из которых состоят ядра атомов.
Размер атома имеет порядок одной десятимиллиардной метра (10^-10 м = 0.1 нанометр), для этой единицы есть специальное название, "ангстрем".
Размер атомного ядра составляется одну квадриллионную метра (10^-15 метра = 1 фемтометро), для этой единицы есть специальное название "ферми".
Ферми в 100 000 раз меньше Ангстрема. То есть, ядра в 100 тысяч раз меньше атомов.
Кварки считаются точечными частицами, то есть, их размер равен нулю.
На ускорителях элементарных частиц производится ускорение простых частиц, которе легко получить, например, электронов и протонов. На Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе ускоряют протоны. Частицы разгоняются в противоположных направлениях, а затем сталкиваются. При столкновении, выделяется вся кинетическая энергия их движения. Из этой энергии, по формуле Эйнштейна E=m*c^2, образуются сотни тысяч вторичных частиц, между которыми происходят многочисленные реакции превращения.
Вокруг зоны столкновения расположены многочисленные детекторы, которые позволяют измерять различные параметры продуктов реакции (вторичных частиц). Зная эти параметры, компьютеры вычисляют траектории их движения назад во времени до точек из рождения и превращения. Таким образом, вычисляются реакции, в которых они участвовали и определяют вероятности существования промежуточных частиц и их параметры.
Это очень сложна работа, наверное, одна из наиболее сложных на Земле.
Открыты кварки были более 50 лет назад на более простых ускорителях, чем сегодня. При столкновении электронов и адронов (которые состоят из кварков) было обнаружено, что электроны отскакивают как будто от точечных частиц внутри адрона. Эксперимен аналогичен эксперименту Резерфорда по открытию атомного ядра, но на более глубоком масштабе расстояний.