Q = I₃ + (1/2)I₃.

Таблица 1. Свойства кварков

    Поскольку каждый кварк имеет 3 цвета, в рассмотрении должны участвовать 18 кварков. Кварки не имеют структуры.
    Вместе с тем, среди элементарных частиц оказался целый класс частиц, получивших название "лептоны". Они также являются фундаментальными частицами, т.е. не имеют структуры. Их шесть: три заряженных е, μ, τ и три нейтральных ν_e, ν_μ, ν_τ. Лептоны участвуют только в электромагнитных и слабых взаимодействиях. Лептоны и кварки с полуцелым спином J = (n + 1/2)ћ, n = 0, 1... относятся к фундаментальным фермионам. Наблюдается удивительная симметрия между лептонами и кварками: шесть лептонов и шесть кварков.
    В табл. 2 приведены свойства фундаментальных фермионов: электрический заряд Q_i в единицах заряда электрона и масса частиц m. Лептоны и кварки объединяются в три поколения (I, II и III). Для каждого поколения сумма электрических зарядов ∑Q_i = 0 с учетом 3 цветовых зарядов у каждого кварка.
    Каждому фермиону соответствует антифермион.

Таблица 2: Свойства фундаментальных фермионов

    Кроме характеристик частиц, указанных в таблице, важную роль для лептонов играют лептонные числа: электронное L_e, равное +1 для е^- и ν_e, мюонное L_μ, равное +1 для μ^- и и ν_μ и таонное L_τ, равное +1 для τ и ν_τ, которые соответствуют ароматам лептонов. участвующих в конкретных реакциях, и являются сохраняющимися величинами. Для лептонов барионное число В = 0.
    Окружающее нас вещество состоит из фермионов первого поколения ненулевой массы. Влияние частиц второго и третьего поколений проявилось в ранней Вселенной.
    Среди фундаментальных частиц особую роль играют фундаментальные калибровочные бозоны, имеющие целочисленное внутреннее квантовое число спин J = nћ, n = 0, 1... Калибровочные бозоны ответственны за четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильное (глюоны g), электромагнитное (фотон γ); слабое (бозоны W^±, Z⁰), гравитационное (гравитон G). Они также являются бесструктурными, фундаментальными частицами.
    В табл. 3 приведены свойства фундаментальных бозонов, являющихся полевыми квантами в калибровочных теориях.
    Помимо свойств открытых калибровочных бозонов γ, W^±, Z⁰, g₁,..., g₈ в таблице показаны свойства неоткрытых пока бозонов: гравитона G и Хиггс-бозонов Н⁰, Н^±.
    Перечисленные выше частицы рассматриваются в рамках Стандартной Модели. Предполагается, что за пределами Стандартной Модели может существовать еще одна группа фундаментальных частиц − суперсимметричные частицы (SUSY). Они должны обеспечить симметрию между фермионами и бозонами. В табл. 4 приводятся предполагаемые свойства этой симметрии.

Таблица 3. Свойства фундаментальных бозонов

Таблица 4. Свойства суперсимметричных частиц

Частица	Спин J	Частица суперсимметричная	Спин J
Кварк q	1/2	Скварк	0
Лептон l	1/2	Слептон	0
Фотон γ	1	Фотино	1/2
Глюон g	1	Глюино	1/2
W±-бозон	1	Вино	1/2
Z0-бозон	1	Зино	1/2
Хиггс-бозон Н±,0	0	Хиггсино	1/2

Появляется новое квантовое число:

R = W + L + 2J,

В − барионное число, L − лептонное число, J − спин. Для обычных частиц R = +1, для суперсимметричных частиц R = − 1.
    До сих пор суперсимметричные частицы в экспериментах не обнаружены.

Элементарные частицы − адроны

    Рассмотрим теперь наиболее многочисленную группу элементарных сильновзаимодействующих частиц − адронов, для объяснения структуры которых было введено представление о кварках.
    Адроны подразделяются на мезоны и барионы. Мезоны построены из кварка и антикварка (q). Барионы состоят из трех кварков (q₁q₂q₃).
    В табл. 5 приводится перечень свойств основных адронов. Подробные таблицы см. The Eur. Phys. J. C, Rev. of Particle Phys., v.15, №1-4, 2000.

Таблица 5. Свойства адронов, I^G(J^PC)

	Название	Масса, МэВ/с2	Время жизни, с	Моды распада	Кварковый состав
м е з о н ы	Пионы,       π± 1-(0-+)          π0	139.567 134.965	2.6·10-8 0.83·10-16	π± → μ± + ν π0 →  γ + γ	(u), (d) (u - d)/√2
	η-мезон       η0 0+(0-+)	547.5	Г = 1.30 ± 0.07 кэВ	η → γ + γ; 3π0 → π+ + π- + π0	с1(u + d)+ +c2(s)
	Каоны,       K± 1/2(0-)	493.667 497.67 497.67	1.237·10-8 0.892·10-10 5.183·10-8	К± → μ± + ν → π+ + π- → π0 + π0 + π0	(u), (s) (d) (d)
	1/2(0-)         D±                     D0	1869.3 1864.5 1969.3	10.69·10-13 4.28·10-13 5.00·10-13	D± → e± + X D0 → e+ + X- → ρ0 + π±	(c), (d) (c) (c), (s)
	1/2(0-)          B±	5279.0 5279.5	16.4·10-13 15.3·10-13	B± → D0 + π± → D0 + π0 +	(u), (b) (d), (b)
б а р и о н ы	Нуклоны,     р 1/2(1/2+)       n	938.3 939.5	> 1033 лет 898 ± 16	n → р + е- + ν	uud udd
	0(1/2+)         Λ	1115.6	2.63·10-10	Λ → р + π-	uds
	1(1/2+)          Σ+ Σ0 Σ-	1189.4 1192    1197	0.8·10-10 7.4·10-20 1.48·10-10	Σ+ → р + π0 Σ0 → Λ + γ Σ- →  р + π-	uus uds dds
	1/2(1/2+)       Ξ0 Ξ-	1314.9 1321	2.9·10-10 1.64·10-10	Ξ0 → Λ + π0 Ξ- → Λ + π-	uss dss
	0(3/2+)         Ω-	1672	0.8·10-10	Ω- → Λ + K-	sss
	0(1/2+)	2284.9	0.2·l0-12	→ Λ + π+	udc
	1(1/2+)	2455	Г = 166.4 ± 0.4 МэВ	→ + π0	usc
	1/2(1/2+)	2468	0.4·10-12	→ Ξ- + π+ + π+	dsc
	0(1/2+)	5624	1.22·10-12	→ + l- + νl	udb

    Кварковая структура адронов позволяет выделить в этой многочисленной группе частиц нестранные адроны, которые состоят из нестранных кварков (u, d); странные адроны, в состав которых входит странный кварк s; чармированные адроны, содержащие с-кварк; боттом-адроны с b- кварком.
    В таблице представлены свойства только незначительной части адронов: мезонов и барионов. Показаны их масса, время жизни, основные моды распада и кварковый состав. Для мезонов барионное число В = 0 и лептонное число L = 0. Для барионов барионное число В = 1, лептонное число L = 0. Мезоны относятся к бозонам (целый спин), барионы − к фермионам (спин полуцелый).
    Дальнейшее рассмотрение свойств адронов позволяет объединить их в изотопические мультиплеты, состоящие из частиц с одинаковыми квантовыми числами и близкими по значению массами, но с различными электрическими зарядами. Каждый изотопический мультиплет характеризуется изотопическим спином I, который определяет полное число частиц, входящих в мультиплет, равное 21+1. Изоспин может принимать значения 0, 1/2, 1, 3/2, 2, ..., т.е. возможно существование изотопических синглетов, дублетов, триплетов и т.д. Протон и нейтрон составляют изотопический дублет, π⁺-, π^--, π⁰-мезоны рассматриваются как изотопический триплет.
    Более сложными объектами в микромире являются атомные ядра. Атомное ядро состоит из Z протонов и N нейтронов. Сумма Z + N = А − число нуклонов в данном изотопе. Часто в таблицах приводится усредненная по всем изотопам величина, тогда она становится дробной. Известны ядра, для которых указанные величины находятся в пределах: 1 ≤ А ≤ 289, 1 ≤ Z ≤ 118.