Die grundlegenden Bausteine der Materie sind Teilchen, die Quarks und Leptonen genannt werden. Es gibt sechs verschiedene Arten von Quarks und sechs verschiedene Arten von Leptonen. Wissenschaftler klassifizieren die verschiedenen Arten von Quarks und Leptonen in verschiedene Generationen. Jede Generation enthält zwei Quarks und zwei Leptonen. Die leichtesten und stabilsten Partikel bilden die erste Generation, und jede nachfolgende Generation enthält schwerere und weniger stabile Partikel.
Wissenschaftler bezeichnen die erste Generation von Quarks als „Up“- und „Down“-Quarks. Die Quarks der zweiten Generation bezeichnen sie als „strange“- und „charm“-Quarks, während die dritte Quark-Generation „Top“-Quark und „Bottom“-Quark sind. Physiker klassifizieren Leptonen ähnlich und nennen die erste Generation das „Elektron“ und das „Elektronenneutrino“. Die zweite Generation von Leptonen wird als „Mau“ und „Mau Neutrino“ bezeichnet, während das „Myon“ und „Myon Neutrino“ die dritte Generation bilden. Dem Neutrino in jedem Paar fehlt eine signifikante Masse und elektrische Ladung, während das entsprechende Mau, Myon und Elektron eine beträchtliche Masse und elektrische Ladung besitzen.
Alle diese fundamentalen Teilchen verbinden sich zu Atomen, die wiederum Moleküle bilden, die sich zu den verschiedenen Substanzen verbinden, mit denen der Mensch vertraut ist. Physiker sagten die Existenz solcher Teilchen erstmals in den frühen 1970er Jahren voraus, als sie das sogenannte „Standardmodell“ entwickelten. Tausende von Experimenten in den folgenden Jahrzehnten haben gezeigt, dass die grundlegenden Vorhersagen des Modells richtig sind.
