Una partícula subatómica es aquella que es más pequeña que el átomo. Puede ser una partícula elemental o una compuesta, a su vez, por otras partículas subatómicas.
Modelo estándar de partículas elementales.
Las partículas elementales son los constituyentes elementales de la materia; más precisamente son partículas que no están constituidas por partículas más pequeñas ni se conoce que tengan estructura interna.21
En física de partículas, los fermiones son partículas que obedecen la estadística de Fermi-Dirac. Los fermiones pueden ser elementales, como el electrón, o compuestos, como el protón y el neutrón. En el Modelo estándar hay dos tipos de fermiones elementales: los leptones y los quarks, que se exponen a continuación22
Estos quarks y leptones interactúan mediante cuatro interacciones fundamentales: gravedad, electromagnetismo, interacciones débiles, e interacciones fuertes. El Modelo estándar es actualmente la mejor explicación de toda la física, pero a pesar de las décadas de esfuerzos, la gravedad aún no puede ser considerada en el nivel cuántico; sólo es descrito por la física clásica (véase gravedad cuántica y gravitón). 23Las interacciones entre quarks y leptones son el resultado de un intercambio de partículas que transportan fuerza (como fotones) entre los quarks y los leptones. 24Las partículas que transportan fuerza no son componentes básicos de la materia. En consecuencia, masa y energía no siempre pueden relacionarse a materia. Por ejemplo, los portadores de la fuerza eléctrica (fotones) poseen la energía (según la constante de Planck) y los portadores de la fuerza débil (los bosones W y Z) son masivos, pero ninguno es considerado tampoco como materia. 25Sin embargo, aunque estas partículas no son consideradas como materia, contribuyen realmente a la masa total de los átomos o de las partículas subatómicas. 2627.
Artículo principal: Leptón
Los leptones son partículas de spin-{{{\displaystyle 1/2}1/2}}, lo que significa que son fermiones. Transportan una carga eléctrica de −1 e (leptones como los electrones) o 0 e (neutrinos). A diferencia de los quarks, los leptones no transportan carga de color, lo que significa que no experimentan la interacción fuerte. Los leptones también sufren la desintegración radiactivo, por lo que están sujetos a la interacción débil. Los leptones son partículas masivas, por lo que están sujetas a la gravedad.