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Le modèle standard ne faisait pas de prévisions concernant l’interaction
gravitationnelle, mais laissait supposer qu’existait une particule supplémen-
taire, le graviton, à laquelle serait associé le champ gravitationnel.

En 1974, Burton Richter et Sam Ting découvrirent un quatrième quark,
appelé charmé, prévu par Glashow, Illiopulos et Luciano Maiani. En 1977,
l’équipe du Fermilab (USA, Illinois) mit en évidence un cinquième quark,
appelé bottom. Neuf ans plus tard, les chercheurs du CERN de Genève,
sous la direction de Carlo Rubbia, observèrent pour la première fois les trois
bosons responsables de l’interaction faible, W+, W- et Z0. Enfin, en 1994,
les physiciens du Fermilab annoncèrent qu’ils avaient capté le dernier des
éléments du modèle standard, le quark top. Dans ces conditions, la physique
des particules a pu ressembler à un jeu de poupées russes. À l’intérieur des
molécules, il y avait des atomes, à l’intérieur desquels on avait trouvé des
électrons et des noyaux ; puis dans les noyaux, résidaient le proton et le neu-
tron, qui à leur tour contenaient des quarks. Des physiciens ont estimé
qu’avec la découverte des quarks, le jeu était enfin terminé, et qu’on avait
découvert la poupée la plus petite, celle qui n’en contenait plus aucune autre.
Mais ce n’était pas certain. L’électron avait lui aussi été considéré
quelque temps avant comme un constituant ultime de la matière, avant que
soient observées deux particules qui lui ressemblaient beaucoup : le muon
et la particule tau. Et pour compléter la revue actualisée de la famille parti-
culaire, étaient apparus les neutrinos, particules très légères et dépourvues
de charge électrique. On en avait observé trois types : l’un associé à l’élec-
tron, le deuxième associé au muon, le troisième à la particule tau. Les élec-
trons, les muons, les particules tau, et les trois types de neutrinos, globale-
ment désignés sous le nom de leptons, étaient insensibles à l’interaction
forte, l’une des forces nucléaires fondamentales. En cela, ils différaient des
six types de quarks existants, puisque c’étaient les interactions fortes qui
liaient les quarks entre eux, donnant consistance aux protons, aux neu-
trons et à d’autres particules. Dans l’état de la recherche à la fin du 20 ème
siècle, les six quarks et les six leptons étaient ainsi considérés comme les
derniers constituants de base de la matière universelle.
En fait, selon les dernières observations astrophysiques, le cosmos ap-
paraissait peuplé, outre de photons, surtout de neutrinos électroniques,
d’électrons, de protons et de neutrons. Et ces deux dernières particules ne
combinaient que deux types de quarks. Si l’on considérait par conséquent
seulement la matière la plus répandue, on arrivait à la conclusion surpre-
nante que presque tout ce qu’on pouvait toucher et voir était le résultat de
l’agrégation complexe de quatre particules élémentaires.

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