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La matière que nous connaissons est composée de deux quarks (quark up et quark down) et de l'électron. Pour expliquer la structure de notre monde, les physiciens invoquent cependant un certain nombre de particules élémentaires supplémentaires, qu'ils produisent en laboratoire ou qu'ils observent dans les rayons cosmiques qui terminent leur course sur Terre. L'une d'entre elles est le neutrino. Le neutrino appartient comme l'électron au groupe dit des leptons. Le quark up (u), le quark down (d), l'électron (e) et le neutrino (ve) sont regroupés dans une même famille (en jaune dans le graphique). Les physiciens connaissent deux familles supplémentaires (représentées en orange et rouge dans le graphique), comprenant chacune deux quarks et deux leptons, mais dont la masse est plus importante. Les trois familles de particules comptent ensemble douze membres – ce sont les particules de matière connues. Toutes ces particules n'ont pas de taille mesurable et, dans la mesure où elles sont du même type, ne sont pas distinguables d'une de l'autre. Toutes les particules élémentaires peuvent être créées (transformation d'énergie en matière) et annihilées (transformation de matière en énergie). C'est un élément fondamental de la physique moderne. Alors qu'en physique classique, l'apparition ou la disparition soudaine d'un objet d'une certaine masse était exclue.