Fyysikot ovat vuosituhansien ajan olettaneet, että atomit ovat aineen pienimpiä rakennuspalikoita, mutta ne koostuvat paljon pienemmistä hiukkasista, subatomisista hiukkasista.Vuonna 1897 brittiläinen fyysikko Joseph John Thomson löysi ensimmäisen näistä hiukkasista: elektronin, joka kiertää atomin ytimen ympäri.Viisi vuotta myöhemmin Rutherford löysi atomiytimen ja seitsemän vuotta myöhemmin protonin, yhden ytimen muodostavista hiukkasista. Toisen hiukkasen, neutronin, löysi James Chadwick vuonna 1932. Itävaltalainen fyysikko Wolfgang Pauli oletti siksi 1930-luvulla, että on olemassa toinen subatominen hiukkanen, joka vastaa puuttuvasta energiasta. Hän kutsui sitä neutriinoksi. Neutriinot syntyvät pääasiassa auringon ydinfuusioprosesseissa, kuten saksalainen fyysikko ja Nobel-palkinnon saaja Rudolf Mössbauer selitti Lindaussa vuonna 1982: ”Tällainen protonien fuusio, johon liittyy protonien muuttuminen neutroneiksi, voi tapahtua vain, jos on olemassa neutriinoja.Tällä välin tunnetaan kolme erilaista neutriinoa: elektroni-, myoni- ja tau-neutriino.Niiden vuorovaikutus aineen kanssa on niin heikko ja niiden massa niin pieni, että ne voivat lentää kaikkialle valon nopeudella.Joka sekunti maapallolle saapuu auringosta 60 miljardia neutriinoa neliösenttimetriä kohti.Tätä aurinkovirtaa ei kuitenkaan voida mitata täysin. Mößbauerilla on tähän selitys: voi olla, että auringosta meille tulevat neutriinot käyvät läpi värähtelyjä, että ne muuttuvat toisenlaisiksi neutriinoiksi, että auringon elektronineutriinot muuttuvat esimerkiksi myonineutriinoiksi ja Tauern-neutriinoiksi ja että koko juttu sitten sekoittuu. Siksi vain kolmannes auringosta tulevasta neutriinovirrasta voidaan edelleen havaita.Toinen perustavanlaatuinen kysymys oli vielä viime vuosisadan alussa vailla vastausta: Mikä pitää atomiytimen sisältä koossa? Vahva ydinvoima ja mesonihiukkanen – sen oletti teoreettinen fyysikko Yukawa 1930-luvulla.Mitä mesoni on, selvitti yhdysvaltalainen Muray Gell-Mann vuonna 1964 kvarkkimallillaan, josta hän sai Nobel-palkinnon vuonna 1969.Tämän mallin mukaan kvarkkihiukkasia on kolme: Ylä-, ala- ja outokvarkki sekä niiden antihiukkaset.Mesoni koostuu kvarkista ja antikvarkista. Kun itävaltalainen Victor Franz Hess löysi kosmisen säteilyn 1920-luvulla, löydettiin toinenkin alkeishiukkanen: myoni.Hieman myöhemmin fyysikot löysivät ensimmäisissä hiukkaskiihdyttimillä tehdyissä kokeissa yli 100 uutta subatomista hiukkasta.Niihin kaikkiin pätee sama jaksollinen kaava. Tässä luetellaan aineen rakennusaineet, niiden massat ja voimat, jotka pitävät ne yhdessä, eräänlainen alkuaineiden jaksollinen järjestelmä. Mutta mistä hiukkaset saavat massansa? Tämän mallin symmetriat eivät salli sitä. Siksi on olemassa uusi teoria, kuten amerikkalainen fysiikan Nobel-palkinnon saaja David Gross selitti Lindaussa vuonna 2008.Standardimallin tärkeä osa on mekanismi, jolla symmetria rikkoutuu, paikallinen symmetria, joka on heikon vuorovaikutuksen perustana.On olemassa lähestymistapa, on olemassa teoria siitä, miten symmetria rikkoutuu, nimeltään Higgsin mekanismi, joka yksinkertaisimmassa versiossa ennustaa hiukkasen, hyvin erityyppisen hiukkasen, jota ei ole vielä havaittu.Higgsin mekanismi on nimetty brittiläisen fyysikon Peter Higgsin mukaan. Hänen teoriansa mukaan on olemassa kenttä, joka antaa aineelle massan. Siihen kuuluvan hiukkasen, Higgsin bosonin, löytäminen on olennaisen tärkeää, kuten hollantilainen fyysikko ja Nobel-palkinnon saaja Martinus Veltman korosti Lindaussa vuonna 2010.Standardimalli on monimutkainen malli, jossa Higgsillä on rooli, ja sen on oltava mukana. Mutta toisaalta yleinen standardimalli on monimutkainen, koska siinä on paljon hiukkasia, joiden massoista ei ole aavistustakaan, miksi ne ovat juuri sillä arvolla, ja joiden voimat ovat jossain tasapainossa, mutta miksi, sitä emme tiedä.Tutkijat etsivät niin sanottua jumalhiukkasta Euroopan ydintutkimuskeskuksen CERNin lähellä Genevessä sijaitsevassa suuressa hadronitörmäyttimessä (Large Hadron Collider).Maailman tehokkain hiukkaskiihdytin on suprajohtavista magneeteista koostuva, melkein 27 kilometriä pitkä rengas.Kauan ennen LHC:n rakentamista fysiikan Nobel-palkittu Werner Heisenberg suhtautui Lindaussa vuonna 1971 myönteisesti tällaiseen eurooppalaiseen yhteishankkeeseen: ”Suuri tieteellinen hanke, jonka tärkeyden kaikki tunnustavat, mutta jota yksittäinen eurooppalainen maa ei voi enää vastata yksin korkeiden kustannusten vuoksi, on niin sanotusti ideaalitapaus tällaiselle yhteiselle työlle. Kansainväliset tutkijat ovat nyt löytäneet CERNissä ensimmäiset todisteet Higgsin bosonin olemassaolosta. He toivovat pystyvänsä pian vastaamaan kysymykseen kaikkien alkeishiukkasten massan alkuperästä.

Vasta sitten fysiikan standardimalli on täydellinen ja aineen perusrakenteiden vuorovaikutus selvitetty.