A részecskefizikában a generáció az elemi részecskék osztályozásának része, amely az alapvető fermionokra ( kvarkokra és leptonokra ) utal. A különböző generációk részecskéi csak tömegben és ízben különböznek egymástól ; minden alapvető kölcsönhatás és kvantumszám azonos. A standard modell szerint csak három generáció létezik.
Minden generációnak két leptonja és két kvarkja van. Két lepton egy -1 elektromos töltésű lepton (hasonló az elektronhoz) és egy semleges (neutrínó); a két kvark közül az egyiknek -1/3 (d-kvark típusú), a másiknak +2/3 (u-kvark típusú) a töltése.
Az első generáció a következőket tartalmazza: elektron , elektronneutrínó , d-kvark és u-kvark . A második generációba tartoznak: müon , müonneutrínó , s-kvark és c-kvark . A harmadik generáció a következőket tartalmazza: tau lepton , tau-neutrínó , b-kvark és t-kvark .A következő generáció minden tagjának tömege nagyobb, mint az előző megfelelő részecskéjének (neutrínóknál ez csak feltételezés marad, a fordított tömeghierarchia kísérletileg nincs kizárva). Például egy első generációs töltött lepton (elektron) tömege mindössze 0,511 MeV / c 2 , a müon (második generáció) tömege 106 MeV/c 2 , és egy tau lepton (harmadik generáció) tömege 1777 MeV/c 2 (majdnem kétszer nehezebb, mint egy proton).
Minden közönséges atom tartalmaz az első generációs részecskéket. Az elektronok körülveszik az atommagot , amely protonokból és neutronokból áll , amelyek u- és d-kvarkokat tartalmaznak. A töltött részecskék második és harmadik generációja nincs jelen a közönséges anyagokban, és csak nagyon nagy energiájú körülmények között figyelhetők meg. Minden generáció neutrínói átjárják az Univerzumot, de ritkán lépnek kölcsönhatásba a közönséges anyaggal.
A negyedik (ötödik stb.) generáció létezésének lehetőségét a kísérlet bizonyos mértékig kizárja. Például, ha a Z-bozonhoz (viszonylag könnyű) fermionok új generációi kapcsolódnak , az utóbbi nagyobb bomlási szélességgel rendelkezne, mint a kísérletileg mért (ez egybeesik a három generáció esetére elméletileg előrejelzett értékkel). Így az elemi fermionok következő generációi csak akkor lehetségesek, ha tagjaik tömege nagyobb, mint a Z-bozon tömegének fele, és/vagy nem lépnek kölcsönhatásba vele. Ezenkívül a könnyű neutrínók három generációja összhangban van a hélium megfigyelt kozmológiai bőségével.