Meson, qualquer membro de uma família de partículas subatômicas composta de um quark e um antiquark. Os mésons são sensíveis à força forte, a interação fundamental que liga os componentes do núcleo, governando o comportamento dos quarks que os constituem. Predito teoricamente em 1935 pelo físico japonês Yukawa Hideki, a existência dos mésons foi confirmada em 1947 por uma equipa liderada pelo físico inglês Cecil Frank Powell com a descoberta do pi-meson (pioneiro) nas interacções de partículas de raios cósmicos. Mais de 200 mésons foram produzidos e caracterizados nos anos seguintes, a maioria em experimentos com aceleradores de partículas de alta energia. Todos os mésons são instáveis, com tempos de vida variando de 10-8 segundos a menos de 10-22 segundos. Eles também variam muito em massa, de 140 megaelectron volts (MeV; 106 eV) a quase 10 gigaelectron volts (GeV; 109 eV). As meias servem como uma ferramenta útil para estudar as propriedades e interações dos quarks.
Apesar da sua instabilidade, muitos mésons duram o suficiente (alguns bilionésimos de segundo) para serem observados com os detectores de partículas, tornando possível aos pesquisadores reconstruir os movimentos dos quarks. Qualquer modelo que tente explicar os quarks deve elucidar corretamente o comportamento dos mésons. Um dos primeiros sucessos da Eightfold Way – precursora dos modelos modernos de quarks concebidos pelos físicos Murray Gell-Mann e Yuval Neʾeman – foi a previsão e subsequente descoberta do eta-meson (1962). Alguns anos depois a taxa de decaimento do pi-meson em dois fótons foi usada para suportar a hipótese de que os quarks podem assumir uma de três “cores”. Estudos dos modos de decaimento concorrentes dos K-mesons, que ocorrem através da força fraca, levaram a uma melhor compreensão da paridade (a propriedade de uma partícula elementar ou sistema físico que indica se a sua imagem espelho ocorre na natureza) e a sua não-conservação na fraca interacção. CP violação (a violação das leis combinadas de conservação associadas à carga e paridade) foi descoberta primeiro no sistema K-meson e está sob investigação em B-mesons (que contêm quarks inferiores).
Mesons também fornecem um meio de identificar novos quarks. A partícula J/psi, descoberta independentemente por equipas lideradas pelos físicos americanos Samuel C.C. Ting e Burton Richter em 1974, provou ser um méson composto por um quark de charme e o seu antiquário. (Até esta época, três tipos de quark tinham sido postulados – para cima, para baixo, e estranhos). Foi a primeira manifestação de encanto, um novo número quântico cuja existência implica que os quarks estão relacionados em pares. A posterior descoberta de outro méson pesado, chamado de “upsilon”, revelou a existência do quark inferior e do antiquário que o acompanhava e deu origem a especulações sobre a existência de uma partícula companheira, o quark superior. Este sexto tipo de quark, ou “sabor”, foi descoberto em 1995. A prova conclusiva da sua existência culminou com a procura de uma das últimas peças em falta no Modelo Padrão da Física de Partículas, que descreve as partículas fundamentais e suas interacções.