V částicové fyzice je generace součástí klasifikace elementárních částic , která odkazuje na fundamentální fermiony ( kvarky a leptony ). Částice různých generací se liší pouze hmotností a chutí ; všechny základní interakce a kvantová čísla jsou identické. Podle standardního modelu existují pouze tři generace.
Každá generace má dva leptony a dva kvarky. Dva leptony jsou jeden lepton s elektrickým nábojem −1 (podobný elektronu) a jeden neutrální (neutrino); ze dvou kvarků má jeden náboj −1/3 (typu d-kvark) a druhý +2/3 (typu u-kvark).
První generace zahrnuje: elektron , elektronové neutrino , d-kvark a u-kvark . Druhá generace zahrnuje: mion , mionové neutrino , s-kvark a c-kvark . Třetí generace zahrnuje: tau lepton , tau neutrino , b kvark a t kvark .Každý člen další generace má hmotnost větší než odpovídající částice té předchozí (u neutrin to zůstává pouze předpoklad, obrácená hmotnostní hierarchie není experimentálně vyloučena). Například nabitý lepton (elektron) první generace má hmotnost pouze 0,511 MeV / c 2 , mion (druhá generace) má hmotnost 106 MeV/c 2 a tau lepton (třetí generace) má hmotnost 1777 MeV/c 2 (téměř dvakrát těžší než proton).
Všechny běžné atomy obsahují částice první generace. Elektrony obklopují atomové jádro , které se skládá z protonů a neutronů , které obsahují u- a d-kvarky. Druhá a třetí generace nabitých částic se v běžné hmotě nevyskytují a jsou pozorovány pouze za podmínek velmi vysokých energií. Neutrina všech generací prostupují vesmír, ale zřídka interagují s běžnou hmotou.
Možnost existence čtvrté (páté atd.) generace je experimentem do jisté míry vyloučena. Například, pokud by existovaly nové generace (relativně lehkých) fermionů spojených s Z-bosonem , měl by ten druhý větší šířku rozpadu , než bylo naměřeno experimentálně (to se shoduje s teoreticky předpovězenou pro případ tří generací). Další generace elementárních fermionů jsou tedy možné pouze tehdy, pokud jejich členové mají hmotnost větší než polovinu hmotnosti Z-bosonu a/nebo s ním neinteragují. Navíc tři generace světelných neutrin jsou v souladu s pozorovaným kosmologickým výskytem helia.