De mai multe milenii, fizicienii au presupus că atomii sunt cele mai mici elemente constitutive ale materiei, dar ei sunt compuși din particule mult mai mici, particule subatomice.În 1897, fizicianul britanic Joseph John Thomson a descoperit prima dintre aceste particule: electronul, care orbitează în jurul nucleului atomului.Cinci ani mai târziu, Rutherford a descoperit nucleul atomic și, după alți șapte ani, protonul, una dintre particulele care alcătuiesc nucleul. Cea de-a doua, neutronul, a fost descoperită în 1932 de James Chadwick. În anii 1930, fizicianul austriac Wolfgang Pauli a presupus, prin urmare, existența unei alte particule subatomice care era responsabilă pentru energia lipsă. El l-a numit neutrino. Neutrinii sunt creați în principal în procesele de fuziune nucleară din Soare, după cum a explicat fizicianul german Rudolf Mössbauer, laureat al Premiului Nobel, la Lindau, în 1982: „O astfel de fuziune a protonilor, care implică o conversie a protonilor în neutroni, poate avea loc numai dacă există neutrini.Între timp, sunt cunoscuți trei neutrini diferiți: electronul, muonul și neutrino tau.Aceștia au o interacțiune atât de slabă cu materia și o masă atât de mică încât pot zbura peste tot cu viteza luminii.În fiecare secundă, 60 de miliarde de neutrini pe centimetru pătrat ajung pe Pământ de la Soare.Cu toate acestea, acest flux solar nu poate fi măsurat complet. Mößbauer are o explicație pentru acest lucru: s-ar putea ca neutrinii care ne vin de la soare să fie supuși unor oscilații, să se transforme în alte tipuri de neutrini, ca electroneutrinii soarelui să se transforme în neutrini muonici și neutrini Tauern, de exemplu, și ca totul să se amestece. De aceea, doar o treime din fluxul de neutrini de la soare poate fi detectat.O altă întrebare fundamentală rămăsese încă fără răspuns la începutul secolului trecut: Ce ține nucleul atomic laolaltă în interior? O forță nucleară puternică și particula mezon – presupuse de fizicianul teoretician Yukawa în anii 1930.Ce este un mezon a fost clarificat de americanul Muray Gell-Mann în 1964 cu modelul său de quarc, pentru care a primit Premiul Nobel în 1969.Conform acestui model, există trei particule fundamentale de quarc: Quarcul up, down și strange quarc și antiparticulele lor.Un mezon este format dintr-un quarc și un antiquarc. Odată cu descoperirea radiației cosmice de către austriacul Victor Franz Hess în anii 1920, a fost descoperită o altă particulă elementară: muonul.Puțin mai târziu, fizicienii au descoperit mai mult de 100 de noi particule subatomice în primele experimente cu acceleratoare de particule.Toate sunt supuse acelorași modele periodice. Aici sunt enumerate elementele constitutive ale materiei, masele acestora și forțele care le țin împreună, un fel de tabel periodic fizic al elementelor. Dar de unde își iau particulele masa? Simetriile acestui model nu permit acest lucru. Acesta este motivul pentru care există o nouă teorie, după cum a explicat laureatul american al Premiului Nobel pentru fizică, David Gross, la Lindau, în 2008.Un aspect important al modelului standard este mecanismul de rupere a simetriei, simetria locală care stă la baza interacțiunilor slabe.Există o abordare, există o teorie pentru modul în care această simetrie este ruptă, numită mecanismul Higgs, care prezice, în cea mai simplă versiune, o particulă, o particulă foarte distinctivă care nu a fost încă observată.Mecanismul Higgs este numit după fizicianul britanic Peter Higgs. Conform teoriei sale, există un câmp care conferă masă materiei. Găsirea particulei care îi aparține, bosonul Higgs, este esențială, după cum a subliniat fizicianul olandez și laureat al Premiului Nobel Martinus Veltman la Lindau, în 2010.Modelul standard este un model complicat în care Higgs joacă un rol și trebuie să fie acolo. Dar, pe de altă parte, modelul standard comun este complicat, deoarece există o mulțime de particule cu mase despre care nu știm de ce sunt la o anumită valoare, cu forțe aflate într-un anumit echilibru, dar nu știm de ce.Cu ajutorul Marelui Accelerator de Hadroni de la Centrul European de Cercetare Nucleară CERN de lângă Geneva, oamenii de știință caută așa-numita particulă a lui Dumnezeu.Cel mai puternic accelerator de particule din lume este un inel de magneți supraconductori cu o lungime de aproape 27 de kilometri.Cu mult înainte ca LHC să fie construit, laureatul premiului Nobel pentru fizică, Werner Heisenberg, a salutat la Lindau, în 1971, un astfel de proiect european comun: „Un proiect științific de anvergură, a cărui importanță este recunoscută de toată lumea, dar care nu mai poate fi suportat doar de o singură țară europeană din cauza costurilor ridicate, reprezintă, ca să spunem așa, un caz ideal pentru o astfel de muncă în comun. La CERN, oamenii de știință internaționali au găsit acum prima dovadă a existenței bosonului Higgs. Ei speră să poată răspunde în curând la întrebarea legată de originea masei tuturor particulelor elementare.

Numai atunci modelul standard al fizicii va fi complet și interacțiunea dintre elementele de bază ale materiei va fi clarificată.