Kvantfüüsika standardmudel

Standardmudel on kvantfüüsika mudel aatomites olevatest alaosakestest ja nende rollist elektromagnetismile ning nõrgale ja tugevale tuumajõule. Ainsa fundamentaaljõuna ei ole suudetud gravitatsiooni selle mudeliga seostada.

Massi koha peal kasutati elektronvolte, sest valemi järgi saab energiat või massi ühest teise teisendada tehes õigeid arvutusi valguse kiiruse ruudu väärtusega. Lihtsustatult jäeti tabelis elektronvoltide järel lisama jagamine valguse kiirus ruuduga. Elektronvolt ise on elektroni poolt omastatud energia, kui see kiireneb läbi 1 voldise laengu erinevusega piirkonna.
Tabelis nähtud energiaväärtuseid ei pea jagama C ruuduga, kui need muutuvad energiaks omaantiosakesega kokku saades. Näiteks elektron ja selle antiosake positron kaaluvad mõlemad sama palju (0,511 MeV/C ruudus) ning kui need annihileeruvad kokku saades, siis vabaneb nende mõlema mass energiaga 2x 0,511=1,022 MeV ilma, et peaks seda C ruuduga jagama.
Prootoni mass on võrdluseks 0,938 GeV ning paljud lühikese säilivusega osakesed ületavad selle.
Võrdluseks on lendava sääse kineetiline energia on ~1 TeV, mis on naha vastu lennates tunda. Suurima kvargi energia on 0,17 TeV ning ühe plutoonium 239 või uraan 235 aatomi poolestumisel vabanenud energia on vastavalt 0,21 ja 0,2 TeV.

Spinniga osakesed suudavad mõjutada elektrilist tegevust sarnaselt pöörlevate magnetitega, mis suudavad lähedal olevates juhtmetes elektrivoolu tekitada.

Rooma numbritega tähistatud põlvkonnad erinevad üksteisest massi ja energiasisalduse poolest kuid on sama laengu ja spinniga. Massiivsema põlvkonna osakesed on ebastabiilsemad ja lagunevad eelnevate põlvkondade osakesteks, mis moodustavad looduses esinevad molekulid.

Leptonid jagunevad laenguga ja laenguta leptoniteks. Laenguga leptoniks on elektron ja teised selles reas tähistatud osakesed. Ülejäänud laenguta leptonid on nimetatud neutriinodeks. Laengu olemasolu tõttu seonduvad elektronid tihti teiste laetud osakestega aatomitesse kuid neutriinod ei seondu laengu puudusel nii tugevalt teiste osakestega ja on harva leitavad.

Neutriiinod on tavaliselt valguse kiiruse lähedase kiirusega, väikese massiga ja need läbivad mateeriat peaaegu vabalt olles seega raskesti tuvastatavad. Neid tekib on energiliste sündmustega nagu tuumade pooldumised, aatomite kokkupuude gamma kiirgusega või (elektron-neutriino tekkel) prootonite-neutronite muutumisel ühest teise. Maale tuleb neid põhiliselt päikese suunast ning iga päikese suunaga risti oleva pinna ruutsentimeeter läbitakse sekundis ~65 miljardi neutriino poolt.

Bosonid on üldnimetus osakeste vaheliste jõudude vahendajatele. Neid saab jaotada kolme põhigruppi vastavalt fundamentaaljõududele mida need vahendavad.
Footonid on kõikide elektromagnetkiirguste osakeseks ning elektriliselt laetud osakeste vaheliste osakeste vahelise mõju kandjaks.
W ja Z bosonid vahendavad nõrka vastastikmõju/tuumajõudu, mis osaleb radioaktiivses lagunemises ja tuuma liitumises. W laeng on +1 või -1 sõltuvalt selle juurde lisatud sümbolist ja Z laeng on 0. Kõik 3 on raskemad neutronitest ja prootonitest ning ka raua aatomist. Säilivusaeg on neil ~3×10−25
sekundit. Nende spinn on +1 ja osakesest eraldudes või sellega ühinedes väheneb või kasvab nende spinn ja laeng vastavalt olles ainsad sellise mõjuga kvargi muutjad. Näiteks u kvark ja W- boson võivad koos moodustada d kvargi.
Neutroni muundumisel prootoniks eraldub W- boson, mis omakorda laguneb kiiresti elektroniks ja elektroni antineutriinoks.
Z bosoneid on raskem uurida, sest need muudavad osakese juures kitsamalt selle liikumise energiat, mitte koostist.
Nõrgad vastastikmõjud mõjutavad kõiki kahega jagatud spinniga osakesi.
Seos kvarkide muundumise ja W bosoni tüübi eritumise vahel koos tõenäoliseimate muundumiste suundadega.

Gluuonid vahendavad tugevat vastastikmõju/tuumajõudu, mis hoiab neutroneid ja prootoneid omavahel koos nagu ka nende sees olevaid kvarke. See on ~100 korda tugevam elektromagneetilisest jõust, 10¹³ korda tugevam nõrgast nõrgast tuumajõust ja ~10³⁹ korda tugevam gravitatsioonist. Sarnaselt kvarkidega on gluuonitel erinevad püsivad "värvid", mille kombinatsioon püsib prootonites ja neutronites ettearvatavana. Erinevalt gravitatsioonist ja teistest fundamentaaljõududest ei paista see distantsiga nõrgenevana omades kvarkide vahel ~10 000 N jõudu (~1 tonn Maa pinnale).


Võimalikud otsesed omavahelised mõjutused osakeste vahel.