Peruspartikkelit

Peruspartikkelit (elementaariset hiukkaset) ovat nykyisen fysiikan mukaan hiukkasia, joita ei voida jakaa pienempiin osiin nykyisen teorian mukaan. Niillä on ominaisuuksia kuten massa, sähkövaraus ja spin, ja ne määrittelevät aineen rakennetta sekä sen käyttäytymisen. Standard Modelissa nämä hiukkaset ja niiden väliset vuorovaikutukset kuvataan tarkasti.

Fermionit jakautuvat kahteen ryhmään: kvarkkeihin ja leptoneihin. Kvarkkien kuusi lajia ovat up, down, charm, strange, top ja bottom. Ne ovat spin 1/2 -hiukkasia, joilla on väri-varausta, mikä mahdollistaa vahvan vuorovaikutuksen. Kvarkit muodostavat hadroneja, kuten protonit ja neutronit. Leptoneihin kuuluvat elektronit, muonit ja tauit sekä näiden neutriinot: elektronineutrino, muonineutrino ja tauoneutrino. Myös leptoneilla on spin 1/2, ja ne voivat kantaa sähkövarausta sekä kokevat heikon vuorovaikutuksen.

Bosonit toimivat vuorovaikutusten kantajina. Sähkömagneettinen vuorovaikutus välitetään fotoneilla, vahva vuorovaikutus gluoneilla, ja heikko vuorovaikutus W±- ja Z0-bosoneilla. Higgs-bosoni on erityinen osa Standard Modelia; sen kautta Higgs-kentän avulla osaset saavat massansa.

Havainnot ja merkitys: Higgsin bosoni todettiin vuonna 2012 suurissa hiukkaskiihdyttimissä. Neutriinoton massojen ja neutrino-oscillaatioiden havainto viittaavat siihen, että Standard Model ei ole täydellinen kuva, ja lisäleitoksia etsitään. Tutkijat pohtivat laajennuksia kuten supersymmetria ja pimeän aineen kandidaatteja.