Les éléments constitutifs fondamentaux de la matière sont des particules appelées quarks et leptons. Il existe six types différents de quarks et six types différents de leptons. Les scientifiques classent les différents types de quarks et de leptons en différentes générations. Chaque génération contient deux quarks et deux leptons. Les particules les plus légères et les plus stables forment la première génération, et chaque génération suivante contient des particules plus lourdes et moins stables.
Les scientifiques appellent la première génération de quarks les quarks « up » et « down ». Ils appellent la deuxième génération de quarks les quarks « étranges » et « charme », tandis que la troisième génération de quarks sont les quarks « supérieurs » et « inférieurs ». Les physiciens classent les leptons de la même manière, nommant la première génération « électron » et « neutrino électronique ». La deuxième génération de leptons est appelée « mau » et « mau neutrino », tandis que le « muon » et le « muon neutrino » constituent la troisième génération. Le neutrino de chaque paire manque de masse et de charge électrique significatives, tandis que le mau, le muon et l'électron correspondants possèdent une masse et une charge électrique considérables.
Toutes ces particules fondamentales se combinent pour former des atomes, qui à leur tour forment des molécules, qui se combinent pour former les diverses substances avec lesquelles les humains sont familiers. Les physiciens ont d'abord prédit l'existence de telles particules au début des années 1970 lorsqu'ils ont créé quelque chose appelé le « modèle standard ». Des milliers d'expériences au cours des décennies suivantes ont montré que les prédictions de base du modèle sont correctes.
