Hiukkasfysiikka

• Hiukkasfysiikan standardimallin mukaan maailmankaikkeus muodostuu alkeishiukkasista, joita ovat kvarkit, leptonit, vuorovaikutusten välittäjähiukkaset ja Higgsin hiukkanen.
• Sekä kvarkkeja että leptoneita on kuusi kappaletta ja niillä on lisäksi antihiukkaset. Atomit koostuvat ylös- ja alas-kvarkeista sekä elektroneista (leptoni).
• Standardimalliin kuuluvat sähkömagneettinen, vahva ja heikko vuorovaikutus.
• Sähkömagneettinen, heikko ja vahva vuorovaikutus ilmentyvät välittäjähiukkasten kautta.

Maailmankaikkeus

• Gravitaatiovuorovaikutus pitää maailmankaikkeudessa eri kokoisia rakenteita kasassa, kuten aurinkokuntia, tähtijoukkoja ja galakseja.
• Kaukana toisistaan olevat galaksit loittonevat. Loittonemisnopeus on sitä suurempi, mitä kauempana galaksit ovat toisistaan.
• Nykytiedon mukaan maailmankaikkeus laajenee kiihtyvästi.
• Maailmankaikkeuden kehitystä hallitsee gravitaatiovuorovaikutus. Yleinen suhteellisuusteoria selittää gravitaation siten, että massa kaareuttaa aika-avaruutta. Tämän vuoksi gravitaatio muuttaa myös valon kulkusuuntaan.
• Avaruudesta tehtyjen havaintojen perusteella tiedetään, että maailmankaikkeudessa on huomattava määrä pimeää ainetta ja pimeää energiaa, joiden koostumus ja syntyperä ovat tuntemattomat.

Fysiikan nykytila ja tulevaisuus

• Hiukkasfysiikan standardimalli ja yleinen suhteellisuusteoria ovat fysiikan perusteoriat, jotka selittävät tarkasti neljä tunnettua perusvuorovaikutusta.
• 2010-luvulla on havaittu kokeellisesti Higgsin hiukkanen sekä gravitaatioaallot, mitkä ovat uusimpia todisteita standardimallin ja yleisen suhteellisuusteorian puolesta.
• Edellä mainitut perusteoriat eivät kuitenkaan selitä kaikkia varhaiseen maailmankaikkeuteen sekä pimeään energiaan ja aineeseen liittyviä kysymyksiä.
• Useita ehdotuksia on kehitetty laajentamaan ja yhdistämään hyväksyttyjä teorioita sekä ratkaisemaan avoimia kysymyksiä.