A fizikusok évezredek óta feltételezik, hogy az atomok az anyag legkisebb építőkövei, de ezek sokkal kisebb részecskékből, szubatomi részecskékből állnak.1897-ben Joseph John Thomson brit fizikus fedezte fel az első ilyen részecskét: az elektront, amely az atommag körül kering.Öt évvel később Rutherford felfedezte az atommagot, majd további hét év múlva a protont, az atommagot alkotó részecskék egyikét. 1932-ben James Chadwick fedezte fel a neutront. Az 1930-as években Wolfgang Pauli osztrák fizikus ezért egy másik szubatomi részecske létezését feltételezte, amely a hiányzó energiáért felelős. Neutrínónak nevezte el. A neutrínók főként a Napban zajló magfúziós folyamatok során keletkeznek, ahogy azt Rudolf Mössbauer német fizikus és Nobel-díjas fizikus 1982-ben Lindauban kifejtette: “Egy ilyen protonfúzió, amely a protonok neutronokká való átalakulásával jár, csak akkor mehet végbe, ha vannak neutrínók.Időközben három különböző neutrínót ismerünk: az elektront, a müont és a tau neutrínót.Ezek olyan gyenge kölcsönhatásban vannak az anyaggal, és olyan kis tömegük van, hogy mindenütt fénysebességgel képesek átrepülni.Másodpercenként 60 milliárd neutrínó négyzetcentiméterenként éri el a Földet a Napból.Ez a napfényáram azonban nem mérhető teljes mértékben. Mößbauernek van erre magyarázata: lehet, hogy a Napból hozzánk érkező neutrínók oszcilláción mennek keresztül, más típusú neutrínókká alakulnak át, a Nap elektronneutrínóiból például müon- és Tauern-neutrínók lesznek, és az egész aztán összekeveredik. Ezért van az, hogy a Napból érkező neutrínóáramnak csak egyharmadát lehet még kimutatni.Egy másik alapvető kérdés a múlt század elején még megválaszolatlan volt: mi tartja össze az atommagot belülről? Az erős magerő és a mezon részecske – feltételezte Jukawa elméleti fizikus az 1930-as években.Hogy mi a mezon, azt az amerikai Muray Gell-Mann 1964-ben tisztázta kvarkmodelljével, amelyért 1969-ben Nobel-díjat kapott.E modell szerint három alapvető kvark részecske létezik: Az up, down és strange kvark és antirészecskéik.A mezon egy kvarkból és egy antikvarkból áll. A kozmikus sugárzás felfedezésével az osztrák Victor Franz Hess által az 1920-as években egy újabb elemi részecskét találtak: a müont.Nem sokkal később a fizikusok az első részecskegyorsítóval végzett kísérletek során több mint 100 új szubatomi részecskét találtak.Mindegyikre ugyanazok a periodikus minták érvényesek. Itt vannak felsorolva az anyag építőkövei, tömegük és az őket összetartó erők, az elemek egyfajta fizikai periódusos táblázata. De honnan kapják a részecskék a tömegüket? A modell szimmetriái ezt nem teszik lehetővé. Ezért van egy új elmélet, ahogy azt az amerikai fizikai Nobel-díjas David Gross 2008-ban Lindauban kifejtette.A standard modell egyik fontos eleme a szimmetria, a gyenge kölcsönhatások alapjául szolgáló lokális szimmetria megtörésének mechanizmusa.Van egy megközelítés, van egy elmélet arra, hogyan törik meg ez a szimmetria, az úgynevezett Higgs-mechanizmus, amely a legegyszerűbb változatban egy részecskét jósol, egy nagyon jellegzetes részecskét, amelyet még nem figyeltek meg.A Higgs-mechanizmus Peter Higgs brit fizikusról kapta a nevét. Elmélete szerint létezik egy mező, amely az anyagnak tömeget ad. A hozzá tartozó részecske, a Higgs-bozon megtalálása alapvető fontosságú, amint azt a holland fizikus és Nobel-díjas Martinus Veltman 2010-ben Lindauban hangsúlyozta.A Standard Modell egy bonyolult modell, amelyben a Higgs szerepet játszik, és ott kell lennie. Ennyit biztosan ki lehet következtetni.Másrészt viszont az általános standard modell bonyolult, mivel rengeteg olyan részecske van, amelyeknek a tömegéről fogalmunk sincs, hogy miért éppen azon az értéken vannak, az erők valamilyen egyensúlyban vannak, de hogy miért, azt nem tudjuk.A tudósok a Genf melletti Európai Nukleáris Kutatóközpontban, a CERN-ben található Nagy Hadronütköztetővel az úgynevezett isteni részecskét keresik.A világ legerősebb részecskegyorsítója egy közel 27 kilométer hosszú, szupravezető mágnesekből álló gyűrű.Jóval az LHC megépítése előtt a fizikai Nobel-díjas Werner Heisenberg 1971-ben Lindauban üdvözölte az ilyen európai közös projektet: “Egy olyan nagy tudományos projekt, amelynek fontosságát mindenki elismeri, de amelyet a magas költségek miatt egyetlen európai ország már nem tud egyedül viselni, úgyszólván a közös munka ideális esetét jelenti. A CERN-ben nemzetközi tudósok most találták meg az első bizonyítékot a Higgs-bozon létezésére. Remélik, hogy hamarosan választ tudnak adni az összes elemi részecske tömegének eredetére.

Csak akkor lesz teljes a fizika standard modellje, és csak akkor lesz tisztázott az anyag alapvető építőköveinek kölcsönhatása.