L'intensità relativa delle quattro forze fondamentali della natura può essere espressa in rapporto all'intensità della forza forte. Se poniamo l'intensità della forza forte uguale a 1, l'intensità, molto arrotondata, della forza elettromagnetica, è di circa 10^-2 (un centesimo della forza forte), l'intensità della forza debole è di 10^-13 (dobbiamo immaginare di ridurre la forza forte di un milione di volte poi ancora di un milione di volte e poi ancora di dieci volte). L’intensità della gravità è 10³⁸ volte minore della interazione elettromagnetica. Questo vuole dire che l'interazione forte è cento miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di volte più intensa della gravità.

Ricordiamo che la forza debole e la forza forte hanno entrambe un raggio d'azione molto limitato, operando a una scala assai minore delle dimensioni di un atomo. Mentre la forza elettromagnetica e quella gravitazionale hanno un raggio d'azione infinito. Infine ricordiamo le particelle mediatrici delle quattro interazioni fondamentali e le particelle sulle quali agiscono ...

Il gravitone (interazione gravitazionale) agisce su tutte le particelle. Il gluone (interazione forte) agisce su i tutti i quark, il fotone (interazione elettromagnetica) agisce su tutte le particelle dotate di carica elettrica, quindi su tutti i quark e su elettrone, muone e tau.
Ricordiamoci che solo i componenti delle prime famiglie sono stabili, gli altri componenti della seconda e terza famiglia decadono dando origine a neutrini e a particelle stabili della prima famiglia.

approndisci: Classificazione delle particelle

L'elettrone e la coppia di quarkup e down sono i mattoni fondamentali della materia stabile presente nell'universo, ma come abbiamo già accennato introducendo il Modello Standard il quadro delle particelle fondamentali è molto più complesso.
Innanzi tutto ogni particella è accompagnata da una antiparticella... ma non basta.

Nelle interazioni con scambi di elevata energia che avvengono naturalmente i Raggi Cosmici) o che sono artificialmente prodotte in laboratori come quelli dei Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell'INFN

sono prodotte una grande varietà di particelle effimere, che in breve tempo si trasformano in particelle sempre più leggere fino ad assumere la forma della materia ordinaria che già abbiamo imparato a conoscere. Queste particelle effimere vengono indicate con il nome di materia esotica. Sono i leptoni muone tau , tre tipi di neutrini che non decadono, e particelle i cui costituenti sono i quark strano, charm, beauty, e top, tutti previsti dal Modello Standard.

La materia esotica seppure di minore importanza per spiegare l'universo così come ci si presenta, è essenziale per capire la sua nascita (il famoso Big Bang) e la sua evoluzione fino ai nostri giorni.
Le particelle materiali (leptoni e quark) si presentano in famiglie, che la figura ci aiuta a visualizzare.