Particulele elementare

 

Modelul standard recunoaște existența a trei categorii principale de particule elementare: quarkuri, leptoni și mediatori (bosoni vectoriali intermediari). Acestora li se adaugă bosonul Higgs (boson scalar asociat cu ruperea spontană a simetriei), care constituie, deocamdată de unul singur, o a patra categorie.

​

• Quarkurile sunt fermioni de spin 1/2 cu sarcină electrică fracționară (2/3 sau -1/3 din sarcina elementară). Există șase tipuri de quarkuri, denumite convențional arome (u, d, c, s, t, b), grupate în trei generații; fiecare aromă există în trei subtipuri, denumite convențional culori (red, green, blue). Quarkurile nu există în stare liberă, ci sunt constrânse în interiorul hadronilor de forța tare.

• Leptonii sunt fermioni de spin 1/2 care nu interacționează tare. Ca și quarkurile, ei sunt grupați în trei generații, fiecare generație conținând un lepton cu sarcină electrică și un neutrin asociat de masă foarte mică dar diferită de zero.

• Mediatorii sunt bosoni vectoriali (de spin 1) care intermediază interacțiunile fundamentale. Gluonii au masă zero și mediază interacțiunea tare; ca și quarkurile, ei nu există în stare liberă, ci sunt constrânși în interiorul hadronilor. Fotonul are masă zero și mediază interacțiunea electromagnetică. Bosonii W și Z sunt masivi și mediază interacțiunea slabă.

 

Bosonul Higgs este un boson scalar (de spin 0) masiv, a cărui existență explică masele diferite de zero ale bosonilor W și Z, prin mecanismul ruperii spontane a simetriei.