Fysikere har i mange årtusinder antaget, at atomerne er de mindste byggesten i materien, men de består af meget mindre partikler, subatomare partikler.I 1897 opdagede den britiske fysiker Joseph John Thomson den første af disse partikler: elektronen, som kredser om atomets kerne.Fem år senere opdagede Rutherford atomkernen, og efter yderligere syv år opdagede han protonerne, en af de partikler, der udgør atomkernen. Den anden, neutronen, blev opdaget i 1932 af James Chadwick. I 1930’erne antog den østrigske fysiker Wolfgang Pauli derfor, at der fandtes en anden subatomar partikel, som var ansvarlig for den manglende energi. Han kaldte det en neutrino. Neutrinoer opstår hovedsageligt ved kernefusionsprocesser i solen, som den tyske fysiker og nobelpristager Rudolf Mössbauer forklarede i Lindau i 1982: “En sådan fusion af protoner, som indebærer en omdannelse af protoner til neutroner, kan kun finde sted, hvis der er neutrinos.I mellemtiden kender man tre forskellige neutrinoer: elektronen, myonen og tau-neutrinoen.De har en så svag vekselvirkning med stof og en så lille masse, at de kan flyve gennem alle steder med lysets hastighed.Hvert sekund når 60 milliarder neutrinoer pr. kvadratcentimeter jorden fra solen.Denne solstrøm kan dog ikke måles fuldstændigt. Mößbauer har en forklaring på dette: Det kan være, at de neutrinoer, der kommer til os fra solen, undergår svingninger, at de omdannes til andre typer neutrinoer, at solens elektroneutrinoer omdannes til f.eks. myonneutrinoer og Tauern-neutrinoer, og at det hele så blandes. Det er derfor, at kun en tredjedel af neutrinostrømmen fra solen stadig kan detekteres.Et andet grundlæggende spørgsmål var stadig ubesvaret i begyndelsen af forrige århundrede: Hvad holder atomkernen sammen indeni? En stærk atomkraft og mesonpartiklen – antaget af den teoretiske fysiker Yukawa i 1930’erne.Hvad en meson er, blev afklaret af amerikaneren Muray Gell-Mann i 1964 med sin kvarkmodel, som han modtog Nobelprisen for i 1969.Ifølge denne model er der tre fundamentale kvarkpartikler: Den opadgående, nedadgående og mærkelige kvark og deres antipartikler.En meson består af en kvark og en antikvark. Med den østrigske Victor Franz Hess’ opdagelse af kosmisk stråling i 1920’erne blev endnu en elementarpartikel fundet: myonen.Lidt senere fandt fysikerne mere end 100 nye subatomare partikler i de første eksperimenter med partikelacceleratorer.De er alle underlagt de samme periodiske mønstre. Her er stofets byggesten, deres masse og de kræfter, der holder dem sammen, opført, en slags fysisk periodisk tavle over grundstofferne. Men hvor får partiklerne deres masse fra? symmetrierne i denne model tillader det ikke. Derfor er der en ny teori, som den amerikanske nobelpristager i fysik, David Gross, forklarede i Lindau i 2008.Et vigtigt aspekt af standardmodellen er mekanismen for brud på symmetrien, den lokale symmetri, der ligger til grund for de svage vekselvirkninger.Der er en tilgang, der er en teori for, hvordan denne symmetri brydes, kaldet Higgs-mekanismen, som i den enkleste version forudsiger en partikel, en meget karakteristisk partikel, som endnu ikke er blevet observeret.Higgs-mekanismen er opkaldt efter den britiske fysiker Peter Higgs. Ifølge hans teori er der et felt, der giver stof masse. Det er afgørende at finde den partikel, der hører til den, Higgs Boson, som den hollandske fysiker og nobelprismodtager Martinus Veltman understregede i Lindau i 2010.Standardmodellen er en kompliceret model, hvor Higgs spiller en rolle, og den skal være der. Så meget kan man med sikkerhed udlede.Men på den anden side er den almindelige standardmodel kompliceret, da der er masser af partikler med masser, som man ikke aner, hvorfor de har den pågældende værdi, med kræfter i en vis balance, men hvorfor ved vi ikke.Med Large Hadron Collider på det europæiske kerneforskningscenter CERN nær Geneve leder forskerne efter den såkaldte Gudspartikel.Verdens kraftigste partikelaccelerator er en ring af superledende magneter, der er næsten 27 kilometer lang.Længe før LHC blev bygget, hilste nobelpristageren i fysik, Werner Heisenberg, et sådant europæisk fælles projekt velkommen i Lindau i 1971: “Et stort videnskabeligt projekt, hvis betydning er anerkendt af alle, men som ikke længere kan bæres af et enkelt europæisk land alene på grund af de høje omkostninger, er så at sige et idealtilfælde for et sådant fælles arbejde. Internationale forskere fra CERN har nu fundet de første beviser på eksistensen af Higgs-bosonen. De håber snart at kunne besvare spørgsmålet om oprindelsen af alle elementarpartiklers masse.

Først da vil fysikkens standardmodel være komplet, og vekselvirkningen mellem de grundlæggende byggesten i materien vil blive afklaret.