Rodziny cząstek

Elektron, neutrino elektronowe oraz para kwarków - górny i dolny - to wszystkie składniki, jakich potrzebujemy, by zbudować całą stabilną materię Wszechświata. Mimo to nie są one wszystkim, czego potrzeba, by nasz Wszechświat stworzyć. Wysokoenergetyczne procesy zachodzące w sposób naturalny we Wszechświecie lub sztucznie generowane w laboratoriach, takich jak CERN, produkują wielką rozmaitość krótkożyjących cząstek - dodatkowe kwarki i neutrina oraz dodatkowe cząstki przypominające elektron. Możemy je pogrupować w dwie "klasy" - kwarki i leptony, z których każda składa się z sześciu członków. Są to wszystkie cząstki materii występujące we współczesnym Modelu Standardowym.

KWARKI	górny u (up)	powabny c (charm)	prawdziwy t (truth lub top)
KWARKI	dolny d (down)	dziwny s (strange)	piękny b (beauty lub bottom)
LEPTONY	elektron	mion	taon
LEPTONY	neutrino elektronowe	neutrino mionowe	neutrino taonowe

Biorąc pod uwagę ładunki elektryczne oraz masy członków obu klas odkrywamy, że możemy je pogrupować w pary. Każda klasa zawiera trzy takie pary.

Cząstka (kwark)	Masa (GeV/c²)	Ładunek elektr.
u (górny)	0,005	+2/3
d (dolny)	0,01	-1/3
c (powabny)	1,5	+2/3
s (dziwny)	0,2	-1/3
t (prawdziwy)	180	+2/3
b (piękny)	4,7	-1/3

Cząstka (lepton)	Masa (GeV/c²)	Ładunek elektr.
neutrino elektronowe	<7x10^-9	0
elektron	0,000511	-1
neutrino mionowe	<0,0003	0
mion	0,106	-1
neutrino taonowe	<0,03	0
taon	1,7771	-1

Elektron i neutrino elektronowe oraz kwarki górny i dolny tworzą pary o najmniejszych masach. Pozostałe cząstki należą już do par cięższych, czy inaczej cięższych "generacji" w klasie.

Eksperymenty przeprowadzone w CERN-ie w zderzaczu LEP wykazały, że są to wszystkie istniejące generacje. Obserwacje te zostały potwierdzone przez pomiary obfitości helu (i innych lekkich pierwiastków) we Wszechświecie powstałym w Wielkim Wybuchu. Istnienie większej liczby generacji we wczesnym Wszechświecie powodowałoby występowanie mniejszej ilości helu.