Пакаленне Элементарных Часціц

Часціцы розных пакаленняў адрозніваюцца толькі масай і водарам; усе фундаментальныя ўзаемадзеянні і квантавыя лікі ідэнтычныя. Паводле Стандартнай мадэлі, існуе ўсяго тры пакаленні.

У кожным пакаленні два лептоны і два кваркі. Два лептоны — гэта адзін лептон з электрычным зарадам −1 (падобны электрону) і адзін нейтральны (нейтрына); з двух кваркаў адзін мае зарад −1/3 (тыпу d-кварка), а другі +2/3 (тыпу u-кварка).

• Першае пакаленне ўключае ў сябе: электрон, электроннае нейтрына, d-кварк і u-кварк.
• Другое пакаленне ўключае ў сябе: мюон, мюоннае нейтрына, s-кварк і c-кварк.
• Трэцяе пакаленне ўключае ў сябе: тау-лептон, тау-нейтрына, b-кварк і t-кварк.

Кожны член наступнага пакалення мае масу большую, чым адпаведная часціца папярэдняга (для нейтрына гэта застаецца толькі здагадкай, адваротная іерархія мас не выключана эксперыментальна). Напрыклад, зараджаны лептон першага пакалення (электрон) мае масу ўсяго 0,511 МэВ, мюон (другое пакаленне) мае масу 106 МэВ, а тау-лептон (трэцяе пакаленне) мае масу 1777 МэВ (амаль у два разы цяжэйшы за пратон).

Усе звычайныя атамы ўтрымліваюць часціцы першага пакалення. Электроны акружаюць атамнае ядро, якое складаецца з пратонаў і нейтронаў, якія ўтрымліваюць u- і d-кваркі. Другое і трэцяе пакаленні зараджаных часціц не прысутнічаюць у звычайнай матэрыі і назіраюцца толькі ва ўмовах вельмі высокіх энергій. Нейтрына ўсіх пакаленняў пранізваюць сусвет, але рэдка ўзаемадзейнічаюць са звычайнай матэрыяй.

Магчымасць існавання чацвёртага (пятага і г. д.) пакалення ў некаторай ступені выключаная эксперыментам. Напрыклад, калі б існавалі новыя пакалення (адносна лёгкіх) ферміёнаў, звязаных з Z-базонам, апошні меў бы большую шырыню распаду, чым вымераная на вопыце (яна супадае з тэарэтычна прадказанай для выпадку трох пакаленняў). Такім чынам, наступныя пакаленні элементарных ферміёнаў магчымыя толькі ў выпадку, калі іх члены маюць масу больш за палавіну масы Z-базона і/або не ўзаемадзейнічаюць з ім. Акрамя таго, тры пакаленні лёгкіх нейтрына адпавядаюць назіранай касмалагічнай распаўсюджанасці гелію.