Hiukkasfysiikan standardimalli
Standardimalli sisältää alkeishiukkaset sekä fermionit että bosonit. Fermionit ovat hiukkasia joiden spin on puoliluku (1/2, 3/2 jne...) ja siksi tottelevat Paulin kieltosääntöä, jonka mukaan kaksi fermionia ei voi olla samassa kvanttitilassa. Bosonien spin on kokonaisluku eivätkä ne noudata Paulin kieltosääntöä. Yksinkertaistetusti sanottuna fermionit ovat ainehiukkasia ja bosonit välittäjähiukkasia.
Sähköheikko vuorovaikutus
Kaikki teorian neljä mittabosonia ovat massattomia. Keskeinen ongelma onkin siinä, että samalla kun sähkömagneettista vuorovaikutusta välittävä fotoni on massaton, heikon vuorovaikutuksen välibosonit ovat huomattavan massiivisia. Tämä kokeellisesti havaittu tosiasia rikkoo mittasymmetrian. Koska sähköheikossa teoriassa itsessään ei ole perustetta symmetrian rikkoutumiselle, tilannetta kutsutaan spontaaniksi symmetriarikoksi. Vakiintunut tapa symmetriarikon selitämiseksi on olettaa kvanttimekaanisen tyhjiön täyttyvän sähköisesti neutraalilla kentällä, jonka kanssa W- ja Z-bosonit, kvarkit ja leptonit vuorovaikuttavat ja saavat näin eräänlaisen tehollisen massan. Sen sijaan fotoni ei vuorovaikuta kentän kanssa ja ainoaksi rikkoutumattomaksi symmetriaksi jää U(1). Voidaan osoittaa, että sähköheikon teorian kannalta on tietyissä tilanteissa energeettisesti edullisempaa että tyhjiön täyttää edelläkuvatun kaltainen kenttä. Tätä oletettua kenttää kutsutaan Higgsin kentäksi, jonka seurauksena pitäisi olla olemassa myös erityinen Higgsin bosoni. Tarkka mekanismi, jonka kautta Higgsin kenttä antaa hiukkasille massan tunnetaan Higgsin mekanismina.