Model estàndard de la física de partícules. El diagrama mostra les partícules elementals del model estàndard (el bosó de Higgs, les tres generacions de quarks i leptons i els bosons gauge), inclosos els seus noms, masses, girs, càrregues, quiralitats i interaccions amb els forts, febles i electromagnètics. forces. També descriu el paper crucial del bosó de Higgs en el trencament de la simetria electrodèbil, i mostra com les propietats de les diferents partícules difereixen en la fase simètrica (d'alta energia) (superior) i en la fase de simetria trencada (de baixa energia) (inferior).
El Model Estàndard és renormalitzable i matemàticament autoconsistent, tanmateix, tot i tenir èxits enormes i continuats en proporcionar prediccions experimentals, deixa alguns fenòmens inexplicables. En particular, encara que s'incorpora la física de la relativitat especial, la relativitat general no ho és, i el model estàndard fallarà a les energies o distàncies on s'espera que sorgeixi el gravitó. Per tant, en un context modern de teoria de camps, es veu com una teoria de camps eficaç.[2][3]
El model estàndard és una teoria quàntica de camps, és a dir, els seus objectes fonamentals són camps quàntics que es defineixen en tots els punts de l'espai-temps. QFT tracta les partícules com a estats excitats (també anomenats quanta) dels seus camps quàntics subjacents, que són més fonamentals que les partícules. Aquests camps són
els camps de fermions, ψ, que expliquen les "partícules de matèria";
Que aquests siguin camps quàntics en lloc de clàssics té la conseqüència matemàtica que tenen valors d'operador. En particular, els valors dels camps generalment no es comuniquen. Com a operadors, actuen sobre un estat quàntic (vector ket).[4]
