Física de partículas

[2]​ En la actualidad, las partículas elementales se clasifican siguiendo el llamado modelo estándar en dos grandes grupos: bosones y fermiones.

Los bosones tienen espín entero (0, 1 o 2) y son las partículas que interactúan con la materia, mientras que los fermiones tienen espín semientero (1/2 o 3/2) y son las partículas constituyentes de la materia.

Así, el electromagnetismo tiene su partícula llamada fotón, la interacción nuclear fuerte tiene al gluón, la interacción nuclear débil a los bosones W y Z y la gravedad a una partícula hipotética llamada gravitón.

Entre los fermiones hay más variedad; se encuentran dos tipos: los leptones y los quarks.

[3]​ Los principales centros de estudio sobre partículas son el Laboratorio Nacional Fermi o Fermilab, en Estados Unidos y el Centro Europeo para la Investigación Nuclear o CERN, en la frontera entre Suiza y Francia.

Actualmente se conocen otras tres partículas que interactúan con la materia, llamadas bosones.

Hacia 1960, gracias a Murray Gell-Mann, se predicen constituyentes más elementales para los protones y neutrones, los quarks, por lo que los elementos básicos constituyentes de la materia se convierten en quarks, electrones y neutrinos.

Esta diferencia se aplica debido a que los leptones pueden existir aislados, a diferencia de los quarks que se encuentran siempre en presencia de otros quarks.

Los bariones son partículas que contienen tres quarks, algunos gluones y algunos antiquarks.

Todos los mesones son inestables; pese a ello pueden encontrarse aislados debido a que las cargas de color del quark y del antiquark son opuestas, obteniendo un mesón con carga de color neutra.

[17]​ Se conoce también que el mesón posee interacciones fuertes, débiles y electromagnéticas.

Diagrama de Feynman de una desintegración beta , proceso mediante el cual un neutrón puede convertirse en protón . En la figura, uno de los tres quarks del neutrón de la izquierda (quark d en azul) emite una partícula W - , pasando a ser un quark (u); la partícula emitida (W - ) se desintegra en un antineutrino y un electrón.
Primera observación de un neutrino, tras incidir sobre un protón, en una cámara de burbujas .
Nombre y carga eléctrica de los componentes de la materia.
Representación simbólica de la estructura de un protón.
Imanes cuadripolares del Gran Colisionador de Hadrones para dirigir los haces de protones hacia la interacción. Estos electroimanes cuadripolares superconductores se fabricaron en el Fermilab. LHC - 2.