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Les bosons et les fermions se comportaient d’une façon différente.
Les fermions étaient notamment sujets au principe d’exclusion de Pauli,
selon lequel deux particules identiques de spin semi-entier ne pouvaient
occuper le même état quantique.
La classification utilitaire des particules subatomiques a nécessité
d'autre part la prise en compte des interactions fondamentales auxquelles
lesdites particules participaient. Il en est ressorti que dans cette classifi-
cation, la force gravitationnelle interagissait avec toutes les particules do-
tées d’énergie, y compris les particules dépourvues de masse au repos
(photons). L’interaction faible opérait elle aussi sur toutes les particules.
L’interaction électromagnétique n’agissait par contre que sur les parti-
cules porteuses d’une charge électrique non nulle (moment magnétique).
Et l’interaction forte, utile pour expliquer la coexistence de protons et de
neutrons dans les noyaux atomiques, n’agissait que sur les hadrons.
En résumant le tout, l’ensemble des particules non sujettes à l’interaction
forte a été regroupé dans la catégorie des leptons, qui comme leur nom l’in-
dique (signifiant en grec chose légère) avaient une masse relativement faible,
sauf la particule tau, qui pesait 3.700 fois plus que l’électron. Les leptons se
présentaient en outre comme des objets indivisibles, sans structure interne.

Autrement dit, les leptons étaient des particules élémentaires qui avaient
un spin ½, qui relevaient de la catégorie des fermions, et qui d'autre part
pouvaient avoir une charge électrique ou en être privés. Le premier lepton
découvert, et le mieux connu, a été l’électron. Un second lepton a été le
neutrino, qui avait comme caractéristiques importantes sa légèreté et l’ab-
sence de charge électrique. Les neutrinos n’étaient sensibles ni à l’inte-
raction forte ni à l’interaction électromagnétique.
C’est pourquoi un neutrino pouvait traverser sans problème des
couches épaisses de matière. Cette insensibilité rendait cependant diffi-
cile sa détection, et avait retardé la découverte de ses propriétés, qui n’a
pu avoir lieu que lorsque, grâce aux réacteurs nucléaires, on en a produit
à la demande en quantités assez importantes.
On ne connaît pas encore bien la masse du neutrino, qui est certaine-
ment très petite, comparée à celle des autres particules élémentaires. La
détermination de la masse des neutrinos représente pourtant l’un des ob-
jectifs les plus importants de la physique des particules. On considère en
effet que l’Univers étant rempli d’un nombre très élevé de neutrinos (se-
lon certaines théories, 1 milliard pour 1 électron), la valeur de leur masse
est très importante, du fait de ses implications cosmologiques.

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