فرمیون

ذرات زیر اتمی کوچکترین بخش شناخته شده در یک اتم می باشند که به طور کلی به دو دسته فرمیون ها (fermions) یا ماده سازها و بوزون ها (bosons) یا ذرات حمل کننده ی نیرو تقسیم می شوند. در دسته بندی دیگری می توان ذرات زیر اتمی را به دو دسته ی ذرات ترکیبی و بنیادی نیز طبقه بندی نمود. از ذرات ترکیبی بوزونی می توان به مزون ها (mesons) (جلوگیری کننده از واپاشی هسته های اتمی) واز ذرات ترکیبی فرمیونی، به ذرات نام آشنای پروتون و نوترون اشاره کرد. فوتون ها (photon) نمونه ای از ذرات بنیادی هستند که در دسته بوزون ها جای دارند. همچنین کوارک ها (quark) به عنوان نمونه ای دیگری از ذرات بنیادی، ذرات سازنده فرمیون ها هستند. در واقع نوترون ها و پروتون ها به عنوان ذرات فرمیونی خود از سه کوارک تشکیل شده اند که آنها به وسیله ی ذرات بنیادی دیگری به نام گلوئون به هم متصل شده اند. قطر کوارک ها بسیار کم بوده و آنها حجم کوچکی از هسته را اشغال می کنند. لازم به ذکر است که بین ذرات فرمیونی چهار نوع نیروی بنیادی حاکم است که عبارتند از: نیروی الکترومغناطیس، نیروی هسته ای قوی، نیروی هسته ای ضعیف و نیروی گرانش. همه این نیرو ها با تبادل و برهمکنش ذرات حمل کننده نیرو (بوزون ها) به وجود می آیند.