Il y a environ 2500 ans, les philosophes grecs Leucippe et Démocrite eurent l’intuition que la matière (= tout ce qui a un poids et occupe de l’espace) est constituée de petits blocs extrêmement minuscules, entourés de vide.

Ces éléments fondamentaux, sans composants plus petits à l’intérieur, furent appelés atomes, ce qui signifie indivisible en grec.

L’idée que l’atome était le bloc fondamental de la matière a duré longtemps, mais sans preuve concrète. L’existence des atomes fut démontrée en 1804 par John Dalton, qui, pour expliquer ses expériences, imagina les atomes comme des sphères solides et dures, mais de poids différents.

Au début du XXe siècle, on découvrit que l’atome n’était pas le bloc fondamental, car il contient des particules encore plus petites : les électrons et le noyau. Le noyau est composé de protons et de neutrons, eux-mêmes constitués de quarks.

Les particules élémentaires dont l’existence a été prouvée se divisent en deux types : fermions et bosons. Les bosons sont nommés d'après le physicien indien Satyendra Nath Bose, et les fermions d'après Enrico Fermi, l'un des plus grands physiciens italiens.

• Fermions : les particules qui composent la matière, comme les électrons, les neutrinos et les quarks.

• Bosons : les particules qui transportent l’énergie et caractérisent les forces d’interaction entre les fermions. Par exemple, les photons sont les bosons associés aux interactions électromagnétiques.