這是基礎物理補充文章的一部分。
基本粒子
基本粒子，是科學家對於物質所認知的最小單位，隨著科學的進展，最小單位不斷的被更新。現今物質的最小單位，最廣為所知的大概就是電子和夸克。不少的基本粒子因為生存週期不長，或和一般人認知的物質概念有所相左，所以比較不被熟悉。
費米子
最為人所知的夸克大概就是「上夸克」（帶電+2/3基本電荷）和「下夸克」（帶電-1/3基本電荷），這兩種夸克三個一組靠強力結合在一起，形成質子（2上1下）和中子（1上2下），這兩個夸克是所謂「第一代」被發現的粒子。後來還有科學家發現其他的夸克，目前已知六種，且它們的共同特性就是：不會單獨存在，夸克通常是成對或是三個一組形成較重的粒子。
電子屬於相對於夸克的「輕子」，不參與強交互作用的粒子。電子也屬於「第一代」，同時是最早被認知的基本粒子。夸克和電子屬於「費米子」，意指自旋量（參見高三化學）是半整數（以電子為例：±1/2）的粒子。它們的共同特性就是：遵守鮑立不相容定則，有個簡單的比喻，就是兩個費米子不能放在同一個位置。
玻色子
除了費米子之外，當然也有自旋量是整數（包含0）的粒子，這些粒子稱為玻色子，它們不遵守鮑立不相容定則，可以放在完全相同的位置而發生「玻色－愛因斯坦凝聚」。目前已知的玻色子分為兩種：「規範玻色子」、「希格斯玻色子」。
自然界的交互作用（也就是力，參見基礎物理第四章），必須透過規範玻色子來進行，因此又可以依交互作用將規範波色子繼續分類。和重力作用有關的是「引力子」，但由於重力太弱，導致引力子一直都沒有被發現；和強力有關的是「膠子」，維持原子核和質子、中子的穩定存在；而和電磁力作用有關的，正是我們常見的電磁波的本尊：「光子」。
希格斯玻色子，是最近才被實驗上偵測到的基本粒子，詳細性質很多都還是謎團，但科學家預測這個粒子可能是質量的來源。
反粒子
很多粒子有相對應的反粒子存在，例如：電子有相對應的「正子」存在。但也有反粒子就是其本身的例子，例如：光子。粒子構成物質，反粒子構成反物質。反物質和物質接觸時，會立刻遵守愛因斯坦的質能轉換公式而化為能量。原本宇宙產生時，一般物質和反物質的數量應該要一樣，但可能是因為衰變速率不同，導致最後剩下物質存在我們熟悉的世界，反物質則灰飛煙滅。不過科學家現在已經有技術在實驗室裡面短暫地呼喚出反物質。
參考資料
- 維基百科：基本粒子和相關頁面
- 科技部高瞻自然科學教學資源平台：基本粒子、反粒子
- Carter, Classical and Statistical Thermodynamics：費米子、玻色子的統計性質。