 Gli elettroni, le particelle di carica negativa che trasportano l'elettricità nei cavi della luce, hanno delle dimensioni comprese probabilmente in una scala di
10-17 metri. E queste particelle sono molto più piccole, come abbiamo già visto, dei protoni o dei neutroni. Fanno parte del gruppo di particelle chiamate leptoni, e non risentono della forza nucleare forte.Tra le altre più infinitesimali particelle c'è poi il neutrino, anch'esso della famiglia dei leptoni, una particella neutra che non risente della forza nucleare forte, di quella elettromagnetica o della gravità ma soltanto di quella debole, per cui è difficile che agisca con la materia. Viene però riscontrato nei processi di decadimento: quando un neutrone decade in protone, per esempio, emette un elettrone e un neutrino. Alle dimensioni comprese tra 10-16 e 10-18 metri, ci troviamo proiettati all'interno di particelle piccolissime, quasi infinitesimali: i barioni e i mesoni ci appaiono come aggregati formati da particelle ancora più elementari, i quark. Queste particelle furono ipotizzate negli anni '60 come le costituenti di tutti gli adroni. Le conferme sperimentali dell'esistenza di queste particelle sono molto indirette, anche se la loro supposizione si è ormai imposta nella fisica perché semplifica lo studio degli adroni e riesce a dare spiegazioni di un gran numero di fenomeni. 
Queste entità sono delle ipotesi matematiche, più che delle entità fisiche, e non sono perciò facilmente visualizzabili. Queste particelle sarebbero di 6 tipi differenti ognuna caratterizzata da un particolare sapore. Questo termine è un nome di pura fantasia, così come i nomi dei sei tipi di sapori: sopra, sotto, strano, fascino, alto, bello. Ogni tipo di quark si può poi presentare in tre colori differenti (altra qualificazione fantasiosa): rosso, blu e verde. Quando due o tre quark si uniscono formano un mesone o un barione. Un barione come il protone, per esempio, è formato da due quark sopra e uno sotto, mentre un neutrone da due sopra e uno sotto. Se dunque gli adroni (barioni o mesoni) sono formati da 2 o 3 quark, i quark devono essere più piccoli degli adroni. Ma non è chiaro di quanto. L'antimateria e le antiparticelle La fisica classica definiva materia tutto ciò che possedeva una massa, allo stato solido, liquido o gassoso. Oggi, invece, la materia viene concepita come formata da atomi e particelle subatomiche elementari. Queste, secondo la fisica moderna, possiedono il duplice carattere di corpi solidi e di onde. L  'antimateria è un tipo di materia in cui alle particelle ordinarie (elettrone, protone e così via sino ai quark) si sono sostituite le rispettive antiparticelle (positrone, antiprotone... antiquark). Le particelle elementari o subatomiche come i protoni o gli elettroni, infatti, possiedono delle cariche elettriche positive o negative. L'antimateria è costituita da particelle elementari simili, di uguale massa,
spin e vita media, ma di opposta carica elettrica e con altre piccole differenze che cambiano il segno delle antiparticelle anche se, in valore assoluto, rimangono identiche. In laboratorio, sino ad oggi, sono stati sintetizzati alcuni nuclei di antideuterio e di antielio. Materia e antimateria non possono però convivere, quando si incontrano producono un reciproco annichilimento trasformandosi in energia pari alla somma delle loro masse, per l'equivalenza di massa e energia espressa nella formula di Einstein E=mc2. Nell'urto tra protone e antiprotone si producono mesoni, che subito dopo decadono emettendo raggi gamma. |