Redigerer Standardmodellen (avsnitt)

=== Krefter ===
[[Fil:Elementary-particle-interactions-no.png|400px|thumb|right|Oversikt over vekselvirkning mellom partikler i standardmodellen]]

Standardmodellen forklarer kraftvirkningen mellom partikler i vanlig materie (fermioner) ved utveksling av vekselvirkningskvanter (som er bosoner). Denne modellen av hvordan kreftene mellom partiklene formidles, kan beregnes svært presist og bekreftes av laboratorieforsøk. Vekselvirkningskvantene kan opptre som virkelige partikler, men som kraftformidlere er de virtuelle i den betydning at de sendes ut og opptas begrenset av uskarphetsrelasjonen. Det er bare utgangsposisjonen og sluttresultatet som må bevare f.eks. total energi, mens vekselvirkningspartikkelen kan ha mye høyere energi (og masse) enn tilfellet ville vært for en virkelig partikkel. Dette begrenser imidlertid levetid og rekkevidde for vekselvirkningskvantene som beskrevet over og dess mer massiv partikkelen er, dess kortere er levetiden og rekkevidden. Kraftvirkningen kan være tiltrekkende eller frastøtende.

Vekselvirkningskvantene har heltalls spinn 0, 1, 2, ... og er [[boson]]er. De følger derfor ikke Paulis utelukkelsesprinsipp og kan derfor også befinne seg i samme posisjon og kvantetilstand (symmetriske bølgefunksjoner). Det finnes tre hovedtyper:

* '''[[Foton]]er''' formidler [[elektromagnetisme]]. Fotonet er masseløst, og kraften virker derfor over ubegrenset rekkevidde. Den har enkel symmetri, U(1), og beskrives av [[kvanteelektrodynamikk]].
* '''De tunge vekselvirkningskvantene ([[gauge-boson]]ene) W<sup>+</sup>, W<sup> – </sup> og Z<sup>0</sup>''' formidler [[svak kjernekraft]] mellom partikler (leptoner og kvarker) av forskjellig smak. De er svært massive og har derfor en rekkevidde på bare ca. 10<sup>−18</sup>&nbsp;m og en styrke på 1/30 av fargekraften på denne avstanden. Svak kjernekraft bryter paritetssymmetri (P-symmetri der ''f''(''x'',&nbsp;''y'',&nbsp;''z'') = ''f''(−''x'',&nbsp;−''y'',&nbsp;−''z'')) fordi den bare virker på venstre-asymmetriske partikler. Det er den eneste av de fundamentale kreftene som kan endre smak for leptoner og kvarker. Partikkelen endres til en annen partikkel av samme type, f.eks. fra ned- til opp-kvark eller myon til myon-nøytrino. Denne kraften er årsaken til at vanlig stabil materie bare inneholder opp- og ned-kvarker og elektroner. Kraften beskrives ved en såkalt SU(2)-gruppe, en duo av felter som gir opphav til tre interaksjoner: W<sup>±</sup> er ladet +1 eller −1 og kan interagere med elektromagnetisme og virker på venstre-asymmetriske partikler og høyre asymmetriske antipartikler. Z<sup>0</sup> har nøytral ladning og virker på venstre-asymmetriske partikler og antipartikler. Sammen med fotonet formidler gauge-bosonene elektrosvak vekselvirkning.

{| class="wikitable" style="float:right;clear:right;"
|+Vekselvirkningsbosoner
|-
! colspan="2"|Elektro-<br />magnetisme
! colspan="2"|Svak kjernekraft
! colspan="2"|Fargekraft
|-
| valign="center"|foton
| valign="center" align="center"|γ
| align="center"|Tunge<br />vekselvirkningskvanter
| align="center"|W<sup>+</sup>, W<sup>-</sup>, Z
| valign="center"|gluoner
| valign="center" align="center"|g
|}

* '''[[Gluoner]]''' formidler [[fargekraft]]en. Kvarkene har tre typer fargeladning. Dette kan sees som en triplett av felter og gir opphav til en SU(3)-gruppe som gir 8 interaksjoner og 8 typer gluoner med fargeladning bestående av en farge og en antifarge (f.eks. rød-antigrønn) som beskrives av [[kvantekromodynamikk]] (QCD). Fordi gluoner også bærer fargeladning, kan man også få gluon – gluon-vekselvirkning. Hver interaksjon mellom kvark – gluon og gluon – gluon er i seg selv fargenøytral. Gluonene er masseløse. Totalt er dette svært vanskelig å beregne, men løsningsmetoder som nettverks-QCD gir godt samsvar med eksperimenter. Totaleffekten er imidlertid at kvarkene innelukkes fargenøytralt i baryoner (tre kvarker) og mesoner (kvark-antikvark), og ikke kan eksistere fritt. Selv om fargeladningen totalt i et baryon er nøytral, er den ikke helt symmetrisk fordelt, og man får en restkraft mellom baryoner (f.eks. nøytroner og protoner i atomkjernen) som kalles [[sterk kjernekraft]]. Den formidles imidlertid av mesoner og har en rekkevidde som tilsvarer et nøytron eller proton.