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PARTÍCULAS ELEMENTARES
Durante muito tempo pensou-se que o próton, nêutron...(partículas pesadas classificadas atualmente em hádrons), apresentavam uma estrutura elementar. Hoje sabe-se que a estrutura do nêutron por exemplo, é composta por um quark up e dois downs. Ou seja, os hádrons possuem uma estrutura interna composta de outras partículas mais leves e realmente elementares: os quarks. Os léptons, também são elementares, não possuindo estrutura, tais como o elétron, o posítron, o neutrino...
O modelo Padrão descreve que toda a matéria na natureza é constituída por dois "clãs" de partículas elementares: léptons e quarks, e estes constituem os hádrons. Pode-se fazer uma distinção entre os hádrons, pois alguns deles são bósons, chamados mésons; o píon é um exemplo. Os outros hádrons são férmions, chamados bárions; o próton é um exemplo. Os quarks estão sempre confinados em mésons ou em bárions, esses por sua vez são férmions, assim como os léptons, por possuírem spin fracionário, os mésons com spin inteiro são bósons, o fóton com spin 1é um exemplo. Já o fotino, pela teoria da supersimetria, uma variante do fóton possuí spin 1/2, tornando-se um férmion.
Pesquisas recentes em física nuclear e de alta energia levam a escalas de comprimento milhares de vezes menores, comparadas ao do quark, por exemplo.
Contudo, essa série de escala apresenta um limite, que é conhecido como comprimento de Planck, e essa medida pode chegar a um milímetro dividido por cem mil bilhões de bilhões de bilhões, aproximadamente 10-35mm. Partículas nessa ordem de tamanho, exigiriam partículas de tão alta energia que elas estariam dentro de buracos negros. Sondar partículas tão pequenas na ordem do comprimento de Planck, exigiria um acelerador de partículas com diâmetro maior que o do sistema solar. Segundo Stephen Hawking, "dificilmente um acelerador de tal tamanho seria aprovado no atual clima de contenção financeira!!!"

Os quarks com spin 1/2 partícula símbolo energia de repouso