Некоторые из частиц, открытых в экспериментах, проводившихся на ускорителях, вели себя очень странно. Они существовали достаточно долго — около миллиардной доли секунды. Однако, по тогдашним теоретическим воззрениям, они должны были распадаться, едва возникнув.
Противоречие между теорией и практикой разрешил молодой человек двадцати четырех лет от роду. Он — Гелл-Ман! — придумал понятие "странность". Это — целое квантовое число (нулевое, положительное или отрицательное), характеризующее элементарные частицы: например, странность частиц и античастиц имеет противоположные знаки. Странность сохраняется при сильных взаимодействиях, а при слабых нарушается. Странные частицы "выживают" до тех пор, пока не распадутся во время слабого взаимодействия.
Эта идея сделала Гелл-Мана знаменитым в кругу физиков-теоретиков. В 26 лет он получил приглашение занять должность профессора в Гарвардском университете. В свою очередь, в Чикаго ему предложили удвоить жалование. В конце концов, на этой "ярмарке вакансий" Гелл-Ман выбрал Калтех — Калифорнийский технологический институт на другом конце США. Этот вариант был не только самым денежным, но и самым перспективным. Там работал Фейнман, физик Ричард Фейнман, создатель новой разновидности квантовой механики.
Введение понятия "странность" стало первым шагом на пути к наведению порядка в хаосе элементарных частиц. В 1961 году Гелл-Ман попытался разделить все известные к тому времени частицы на несколько семейств; они содержали 1,8,10 и 27 членов. Сославшись на то, что некоторые семейства насчитывали по восемь членов, Гелл-Ман назвал свою систему "восьмеричным путем", иронично обыграв в этом названии восемь ступеней обретения совершенства и освобождения от страданий, о которых возвестил своим ученикам Будда.
Экспериментаторы быстро доказали правоту Гелл-Мана, обнаружив неизвестную прежде частицу — омега- минус-гиперион, предсказанную его системой. Любой теоретик может только мечтать об этом. Система Гелл-Мана стала вести себя по-менделеевски.
Еще один звездный час Гелл-Мана наступил в 1963 году, когда он, размышляя о том, что роднит частицы, объединенные в отдельные семейства, подумал, что, может быть, у них — "элементарных", то есть "неделимых" частиц, проще некуда! — есть своя субъядерная структура. Каждая из частиц может состоять из различных частичек, чей заряд составляет +2/3 или 1/3 заряда протона. К такому же выводу пришел и другой американский физик — Джордж Цвейг, работавший в Европе.
По преданию, название этим частичкам — "кварки" — придумал сам Гелл-Ман, заимствовав неологизм из романа Джеймса Джойса "Поминки по Финнегану". Впрочем, Гелл-Ман рассказывал эту лингвистическую историю и в ином варианте. "Все дело сперва было в звучании слова — quark или kwork". А уж потом, по словам Гелл-Мана, ему попалась на глаза фраза Джойса: "Three quarks for Muster Mark", "Три кварка для мистера Марка". С этого времени загадочно-звонкое слово "кварк" обрело окончательный вариант написания: quark. По гипотезе Гелл-Мана, барионы состояли из трех кварков, мезоны — из двух кварков.