A principios del siglo XX, se descubrió que los átomos estaban compuestos de electrones y núcleos. Los átomos son muy pequeños, y los núcleos son aún más insignificantes.
El núcleo también se puede dividir en « pedazos » más pequeños. Estos "pequeños" pertenecen a los "habitantes" del mundo atómico y son de muchas variedades. Al principio, solo se encontraron cuatro tipos: electrones, fotones, protones y neutrones. Posteriormente, se descubrieron positrones, neutrinos, mesones, superones y variones, que se conocen colectivamente como "partículas elementales". Según las estadísticas, se han descubierto alrededor de 400 tipos de partículas elementales, y todavía están siendo descubiertas continuamente.
En la familia de partículas elementales, los protones y los neutrones son más grandes, con un diámetro de aproximadamente 1,6 × 10 - 15 metros y una masa de aproximadamente 1,67 × 10 - 27 kg. Otras partículas elementales, serán mucho más pequeñas. Por ejemplo, la masa total de 1836 electrones es equivalente a sólo un protón; mientras que un neutrino o anti-neutrino, es sólo 1 / 10.000 de la masa de un electrón. Los protones y neutrones, a su vez, están compuestos de partículas constituyentes más básicas: quarks y gluones.
Curiosamente, la masa invariante del fotón es cero.
El más masivo es el superson, equivalente a 340 veces la masa del protón, por lo que se llama "superson". Sin embargo, la vida útil de los supersonos es muy corta, generalmente solo puede "vivir" una décima billonésima parte de segundo.
La fuente del nombre del mesón también es interesante, diciendo que su tamaño de masa está entre el electrón y el protón. Hay muchos "hermanos" de mesones, algunos con carga positiva, algunos con carga negativa y algunos sin carga.
La gente también ha descubierto que algunas de estas partículas elementales pueden cambiar entre sí. Tomemos el electrón y el positrón, ambos son del mismo tamaño, tienen la misma masa y llevan la misma cantidad de carga eléctrica, solo que tienen cargas negativas opuestas. Los dos se encuentran juntos y pueden convertirse en dos fotones. Cuando el antiprotón y el protón se acercan, ambos pierden su carga y se convierten en antineutrones neutrales. En marzo de 1960, el físico chino, el profesor Wang Zhengping, informó sobre su descubrimiento de una nueva partícula elemental, el superrón negativo anti-sigma, en la Novena Conferencia Internacional de Física de Alta Energía. Este suprrón negativo puede desvanecerse en un antineutrón y un mesón cargado positivamente. Esto significa que estos pequeños "habitantes " del mundo atómico no están aislados entre sí, sino que están conectados y cambiando entre sí.
¿Son las partículas elementares las partículas más "básicas " en el mundo físico?
La capacidad humana para conquistar la naturaleza no es suficiente. El logro más alto de la ciencia y la cultura modernas, en toda la historia del desarrollo humano, es solo un período de infancia. Es muy probable que algunas de las partículas más pequeñas que ahora se consideran "partículas elementales" se descubran en el futuro que no son "fundamentales", sino que están compuestas de otras "partículas elementales" más pequeñas.
A pesar de que los "habitantes" del mundo atómico son tan pequeños y esquivables, muchos científicos están explorando y tratando de desentrañar los misterios del mundo microscópico.