W miarę przeprowadzania wymyślnych eksperymentów i odkrywania nowych cząstek, należało zmodyfikować wiedzę teoretyczną na temat podstawowych składników materii. Przy pomocy samych tylko protonów, neutronów i elektronów nie dało się wyjaśnić zachowania znalezionych cząstek. Okazało się bowiem, że protony i neutrony nie są elementarne. W połowie lat sześćdziesiątych powstała nowa teoria zwana Modelem Standardowym, która po raz pierwszy wprowadziła pojęcie kwarku do fizyki cząstek. Jej twórcami byli Gell-Mann i Zweig. W miarę upływu czasu i przeprowadzonych doświadczeń akceleratorowych teoria ta okazała się zgodna.
Cząstki odkryte od roku 1964 do chwili obecnej:
Odkrycia fizyki cząstek od roku 1964:
Wprowadzenie w 1964 roku kwarków do teorii Modelu Standartowego, jako cząstek elementarnych nie rozwiązało wszystkich zagadek fizyki cząstek. W żadnym doświadczeniu nie zaobserwowano żadnej cząstki tego typu. W związku z tym, kwarki uważane były za obiekty czysto teoretyczne, służące raczej do matematycznego opisu rzeczywistego świata. Murray Gell-Mann i George Zweig podzielili świat cząstek na bariony, składające się z trzech kwarków i mezony, w których skład wchodziła para kwark - antykwark. Początkowo wprowadzili oni trzy cząstki tego typu oznaczone literami u (up - górny), d (down - dolny), s (strange - dziwny) i ich antycząstki. Kwarki zostały zakwalifikowane jako fermiony, czyli cząstki o spinie 1/2, a ich ładunek elektryczny wynosił odpowiednio 2/3, -1/3 i -1/3. Następne lata minęły na ich poszukiwaniu. W miarę rozwoju badań i teorii dotyczącej kwarków, fizycy doszli do wniosku, iż nie występują one w przyrodzie jako cząstki swobodne. Wielu specjalistów w tej dziedzinie postulowało istnienie jeszcze jednej cząstki tego typu o ładunku 2/3, którą oznaczono literą c (charm, czyli powab).
Aby wykluczyć pojawiające się nieścisłości w naturze kwarków, przypisano im kolejną liczbę kwantową zwaną kolorem, przy czym wszystkie istniejące hadrony miały być kolorowo neutralne.
W 1966 roku koncepcja kwarków z pewnymi zastrzeżeniami została zaakceptowana.
W roku 1967 dwaj uczeni, Steven Weinberg i Abdus Salam, dokonali niezależnie od siebie unifikacji dwóch elementarnych oddziaływań, elektromagnetycznych i słabych. W ten sposób powstała teoria elektrosłaba, która wymagała wprowadzenia kolejnych cząstek tak zwanych bozonów pośredniczących neutralnego Z i naładowanego W, które miały być nośnikami oddziaływań słabych oraz bozonu Higgsa.
Pod koniec lat sześćdziesiątych ubiegłego stulecia w akceleratorze liniowym w Stanford w USA, gdzie badano zderzenia wiązki protonów z elektronami, zaobserwowano rozpraszanie tych ostatnich na obiektach wchodzących w skład protonów. Początkowo nie utożsamiano tych cząstek z poszukiwanymi kwarkami, jednak James Bjorken i Richard Feynman wysunęli hipotezę znalezienia nowych cząstek.
Rok 1970 przyniósł prace teoretyczne na temat czwartego zapachu kwarku. Jego istnienie było niezmiernie ważne dla potwierdzenia słuszności Modelu Standardowego. Kwark c miał spowodować, że oddziaływania słabe ze zmianą zapachu kwarku, których nie obserwowano doświadczalnie, byłyby niemożliwe.
W 1973 roku Donald Perkins postulował istnienie słabych oddziaływania bez wymiany ładunku elektrycznego, przenoszonych przez neutralny bozon Z.
Rok 1973 przyniósł kolejne poważne prace z fizyki hadronów, otóż została sformułowana chromodynamika kwantowa (QCD), czyli kwantowa teoria pola oddziaływań silnych. Odnosiła się ona do kwarków i gluonów, które były nośnikami ładunku silnego (koloru), w związku tym oddziaływały ze sobą silnie. Oddziaływania silne zostały wprowadzone przez Harald Fritzsch i Murray Gell-Mann do opisu cząstek posiadających ładunek kolorowy. Glony są bozonami, czyli mają spin całkowity i przenoszą oddziaływania silne.
W 1973 roku David Politzer, David Gross i Frank Wilczek wprowadzili pojęcie "asymptotycznej swobody" w stosunku do składników hadronów. "Asymptotyczna swoboda" oznacza, że kwarki i glony istnieją jako obiekty swobodne jedynie w granicy rozmiaru hadronu, a zatem nie można odseparować pojedynczego kwarku czy glonu. Próba oderwania kwarku od hadronu powoduje natychmiastowe powstanie jego antykwarku. Energetycznie jest to znacznie bardziej korzystne.
W rok później ukazała się koncepcja Modelu Standardowego w postaci znanej dzisiaj.
Kolejne lata przyniosły dalsze ważne odkrycia w fizyce cząstek, a mianowicie w roku 1974 w dwóch niezależnych ośrodkach została odkryta nieznana dotąd cząstka. Zespół fizyków z Brookhaven z Burtonem Richterem i Samuelem Tingiem na czele nazwali ją "J", podczas gdy zespół w SLAC nadali jej nazwę "ψ". W późniejszych konsultacjach obie grupy uznały nawzajem swoje wyniki i od tej pory cząstka ta nazywana jest "J/ψ" i jest ona mezonem zawierającym kwark c i antykwark c.
Rok 1976 przyniósł kolejne potwierdzenie słuszności Modelu Standardowego. Została odkryta nowa cząstka, mezon D zawierający kwark anty-d i c. odkrycia tego dokonali Gerson Goldhaber i Francois Pierre.
W tym samym roku Martin Perl we wspomnianym już ośrodku w SLAC okrywa niespodziewanie najcięższy z leptonów, lepton tau. Jest to cząstka należąca do trzecie generacji. Wiadomość tą przyjęto w środowisku fizyków z niemałym zdziwieniem.
Kolejny rok, rok 1977, to jeszcze jedno zdumiewające odkrycie. Tym razem w Fermilabie zidentyfikowano piąty już kwark o ładunku -1/3, oraz jego antycząstkę, któremu przypisano literę b (bottom - denny). Jak dotąd wszystkie znane cząstki posiadały swoich partnerów, tak więc spodziewano się jeszcze jednego kwarku.
W 1978 Charles Prescott i Richard Taylor obserwują oddziaływania słabe przenoszone przez bozon Z w doświadczeniu polegającym na rozpraszaniu spolaryzowanych elektronów przez deuter, wykazali także łamanie parzystości P, którą przewidywał Model Standardowy.
Glony po raz pierwszy zaobserwowano w 1979 roku jako cząstki emitowane przez kwarki w zderzaczu PETRA w laboratorium DESY w Hamburgu.
W 1983 roku w ośrodku w CERN potwierdzono istnienie bozonów pośredniczących oddziaływań słabych, a więc bozonów W+, W- i Z0 w eksperymencie przeprowadzonym na zderzających się wiązkach protonów i antyprotonów pod kierownictwem Carla Rubbii i Simona Van der Meer.
W 1989 roku doświadczenia przeprowadzone przez grupy badawcze w CERN i SLAC wykazały jednoznacznie, że w przyrodzie występują trzy generacje cząstek fundamentalnych. Ilość rodzin wynika z własności bozonu Z, a dokładniej z jego czasu życia, którego wartość teoretyczna pokrywa się z wartością doświadczalną tylko dla tej liczby generacji.
Rok 1995 przyniósł spodziewane i oczekiwane odkrycie ostatniego kwarku t (top - szczytowy) o ładunku elektrycznym 2/3 i zaskakująco dużej masie 175GeV. Obecność tej cząstki, przewidywanej teoretycznie, stanowiła ukoronowanie Modelu Standardowego.
