thumb|Een proton en een antiproton botsen en vormen topquark en een antitopquark, die snel uiteenvallen.
Een topquark is een van de zes quarks in het standaardmodel van de deeltjesfysica. De topquark is een up-type quark, heeft een lading van +2/3 keer de elementaire lading en vormt samen met de bottomquark de derde generatie van quarks. De topquark is net als alle andere quarks een fermion en heeft een spin van 1/2. Het antideeltje van de topquark is de antitopquark of topantiquark.
De massa van de topquark is vele malen groter is dan de andere vijf quarks. De topquark heeft een massa van 172,9±1,5 GeV/c2 en is daarmee ongeveer 35 keer zo zwaar als de bottomquark, de op een na zwaarste quark. De topquark is ook ongeveer 170 keer zo zwaar als het proton, heeft daardoor een korte levensduur van 10−25 seconden en krijgt hierdoor de mogelijkheid niet om baryonen te vormen, zoals bij de andere vijf quarks het geval is. De topquark komt niet in de natuur voor en kan alleen in deeltjesversnellers worden geproduceerd.
Het bestaan van de topquark werd al in 1973 door Makoto Kobayashi en Toshihide Maskawa voorspeld om te verklaren dat er schending van de CP-symmetrie is in het verval van kaonen. De topquark werd eerst in 1995 met behulp van de Collider Detector ontdekt en daarna door de D0-detector op het Fermilab. Kobayashi en Maskawa ontvingen in 2008 de Nobelprijs voor Natuurkunde voor de voorspelling van het bestaan van bottom- en topquarks.Nobelstichting. Nobel Prize in Physics 2008. De naam topquark vindt zijn oorsprong in een artikel van Hariri.
Productie Topquarks kunnen in paren worden geproduceerd, waarin een topquark en een antitopquark worden gemaakt. Dit gebeurt door middel van de sterke kernkracht, waarbij gluonen en lichtere quarks met voldoende energie tegen elkaat botsen en een topquarkpaar creëren. Een andere, mindere voorkomende mogelijkheid is om losse topquarks of antitopquarks te maken, zonder tegelijk het antideeltje te maken. Deze laatste mogelijkheid wordt single top production genoemd en ontstaat door de zwakke kernkracht. Het D0-experiment leverde in 2006 het eerste bewijs voor het bestaan ervan.
Verval De topquark valt door de zwakke kernkracht na de korte levensduur in 99,9% van de gevallen uiteen in een bottomquark en een W-boson. De nog overige 0,1% wordt gevormd door het verval naar een strangequark of een downquark, in combinatie met een W-boson.
Categorie:Deeltje