"Det är lätt att förlåta ett
barn som fruktar mörkret.
Den verkliga tragedin är
en vuxen som fruktar ljuset."
(Platon)

"Den som gifter sig med
tidsandan blir snabbt änka."
(Goethe)

"För att komma till flodens
källa måste man simma
mot strömmen."
(Stanislaw Jerzy Lec)

Standardmodellen

Den idag allmänt accepterade modellen för materiens uppbyggnad kallas standardmodellen.. Enligt denna modell, som formulerades omkring 1978, är all materia uppbyggd av tre slags partiklar; leptoner, kvarkar och kraftpartiklar. Det finns sex leptoner indelade i tre familjer (generationer) och klassificerade efter laddning (Q), elektrontal (L_e), myontal (L_µ) och tautal . Det finns också sex antileptoner med samma kvanttal fast med ombytt tecken. Totalt har vi således 12 leptoner.

På samma sätt finns det enligt standardmodellen sex olika "smaker" av kvarkar (typer), klassificerade efter; laddning (Q) upphet (U), nedhet (D), särtal/underlighet (S), charm (C), bottenhet/skönhet (B) och topphet/sanning (T). Kvarkarna kan precis som leptonerna inordnas i tre familjer. Tar vi hänsyn till att det för varje kvark förekommer en antikvark, samt att varje kvark kan ha tre olika färger, kommer vi fram till att det finns 36 olika kvarkar. Materien är enbart uppbyggd av partiklar tillhörande familj 1. Partiklar tillhörande de övriga familjerna sönderfaller förr eller senare till partiklar i familj 1. Nedanstående tabell visar standardmodellens olika leptoner och kvarkar.

Varje växelverkan (naturkraft) har sedan sina kraftöverförare, vilket redan tidigare har diskuterats. Synen på den starka kraften, som enligt Yukawa överförs av pioner, har på grund av kvarkmodellen modifierats. Eftersom baryoner och mesoner består av kvarkar, verkar det mer naturligt att tänka sig att växelverkan mellan t ex två protoner egentligen sker mellan de sex inblandade kvarkarna (se nästa avsnitt). Den partikel som överför den starka kraften mellan två kvarkar kallas för gluon,och enligt standardmodellen finns det åtta sådana. Dessa är precis som fotonen och neutrinon (eventuellt) masslösa partiklar. Eftersom de innehåller färg, kan de bara förekomma i färglösa kombinationer, antingen inuti hadroner eller tillsammans med andra gluoner -- glueballs.Det finns starka experimentella indikationer på gluoner, bl a har man lyckats visa att hälften av protonens rörelsemängd bärs av elektriskt neutrala partiklar (vilka inte kan vara kvarkar, eftersom dessa är laddade). Eventuellt har också glueballs observerats direkt, men detta är ännu osäkert.

Totalt har vi således i standardmodellen, om vi inte räknar in gravitonen (gravitation ingår inte i denna modell), 12 leptoner, 36 kvarkar och 12 kraftbärare, dvs totalt 60 partiklar. För att förklara den elektrosvaga kraften (föreningen mellan elektrisk och svag växelverkan) har man också infört den gåtfulla Higgspartikeln, (eventuellt finns flera Higgspartiklar) vilken ännu är oupptäckt. Denna mycket massiva partikel är kopplad till begreppet massa och är enligt standardmodellen nödvändig för att förklara varför saker och ting väger något. På grund av Higgspartikelns stora massa får man antagligen vänta till nästa generation av acceleratorer innan man kan räkna med att kunna framställa sådana partiklar.

Vi skulle alltså sammanlagt ha minst 61 partiklar. Många menar att detta inte är speciellt tillfredsställande och har därför föreslagit att de olika partiklarna i sin tur är uppbyggda av ännu mer elementära partiklar, subpartiklar.Shupe föreslog redan 1979 att alla partiklar är uppbyggda av två partiklar som han kallar c (Q = -1/3) och n (Q = 0) och deras antipartiklar. Ur dessa subpartiklar kan man konstruera kvarkar och leptoner i familj 1. Dessa består av tre subpartiklar eller tre antisubpartiklar (t ex ccn eller). Enligt Shupe är partiklarna i familj 2 och 3 exiterade tillstånd av samma subpartikelkombinationer som i familj 1. Partiklarna i dessa två familjer har ju betydligt större massa och därmed större energi än motsvarande partiklar i familj 1. Myonen har t ex massan 106 MeV/c ² och tauleptonen 1784 MeV/c², vilket kan jämföras med elektronens massa på 0,511 MeV/c². Även kraftpartiklarna kan förklaras med hjälp av Shupes hypotes. T ex så är . För närvarande betraktas dock dessa teorier om subpartiklar med en viss skepsis, eftersom det än så länge saknas experimentell förankring.

Tillbaka till Min Fysiksida