基本粒子中所有的物質(zhì)粒子都是費(fèi)米子，是構(gòu)成物質(zhì)的原材料（如輕子中的電子、組成質(zhì)子和中子的夸克、中微子）；而傳遞作用力的粒子（光子、介子、膠子、W和Z玻色子）都是玻色子。
費(fèi)米子是像電子一樣的粒子，有半整數(shù)自旋（如1/2，3/2，5/2等）；而玻色子是像光子一樣的粒子，有整數(shù)自旋（如0，1，2等）。
膠子- 強(qiáng)相互作用的媒介粒子，自旋為1，有8種，膠子是傳遞夸克之間色相互作用的媒介粒子，是“色場”的量子。兩個(gè)不同色狀態(tài)的夸克通過膠子緊密地結(jié)合在一起，所以膠子必定是雙色的。
光子- 電磁相互作用的媒介粒子，自旋為1，只有1種。g和中間玻色子（w+、w-及z0）分別是電磁相互作用和弱相互作用的媒介子，在電弱統(tǒng)一理論中，這四種粒子都是電弱作用的場量子，它們都是零質(zhì)量的粒子。
理論上確信，必定還存在一種被稱為希格斯粒子的粒子。這些基本粒子在宇宙中的“用途”可以這樣表述：構(gòu)成實(shí)物的粒子（輕子和重子）和傳遞作用力的粒子（光子、介子、膠子、W和Z玻色子)。在這樣的一個(gè)量子世界里，所有的成員都有標(biāo)定各自基本特性的四種量子屬性：質(zhì)量、能量、磁矩和自旋。
大統(tǒng)一理論無法統(tǒng)一引力，將引力也統(tǒng)一為單一超力的理論就叫超統(tǒng)一理論，也叫“超引力理論”。由于這種理論引入了超對稱概念，所以又叫“超對稱理論”。
對稱是一個(gè)普通的概念，如上下、正反等等。在物理定律中，也一直存在著電荷、鏡像和時(shí)間對稱。后來發(fā)現(xiàn)，在基本粒子的性質(zhì)中，除了上述對稱外，還存在著一種更玄妙的超對稱，即粒子通過旋轉(zhuǎn)而相互聯(lián)系起來，一個(gè)旋轉(zhuǎn)的粒子可以變成一個(gè)不旋轉(zhuǎn)的粒子，一個(gè)組成物質(zhì)的費(fèi)米子可以變成一個(gè)攜帶力的玻色子。如光微子變成光子、 引力微子變成引力子等。在一定意義上，所有基本粒子可以認(rèn)為是同一“超子”的不同側(cè)面。
超統(tǒng)一理論有許多不同的表述，其一是，時(shí)空除了我們體驗(yàn)到的4維（3維空間1維時(shí)間）外，還有額外的一些維數(shù)。
但超引力理論也存在局限性。如霍金估計(jì)，要證實(shí)是否清除了無限大，一個(gè)能干的學(xué)生用計(jì)算機(jī)需要計(jì)算200年。
科學(xué)界在1956年前一直認(rèn)為宇稱守恒,也就是說一個(gè)粒子的鏡像與其本身性質(zhì)完全相同.1956年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)θ和γ兩種介子的自旋、質(zhì)量、壽命、電荷等完全相同,多數(shù)人認(rèn)為它們是同一種粒子,但θ衰變時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)π介子，γ衰變時(shí)產(chǎn)生3個(gè),這又說明它們是不同種粒子
吳健雄用兩套實(shí)驗(yàn)裝置觀測鈷60的衰變，她在極低溫(0.01K)下用強(qiáng)磁場把一套裝置中的鈷60原子核自旋方向轉(zhuǎn)向左旋，把另一套裝置中的鈷60原子核自旋方向轉(zhuǎn)向右旋，這兩套裝置中的鈷60互為鏡像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這兩套裝置中的鈷60放射出來的電子數(shù)有很大差異，而且電子放射的方向也不能互相對稱。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了弱相互作用中的宇稱不守恒。
在微觀世界里，基本粒子有三個(gè)基本的對稱方式：一個(gè)是粒子和反粒子互相對稱，即對于粒子和反粒子，定律是相同的，這被稱為電荷(C)對稱；一個(gè)是空間反射對稱，即同一種粒子之間互為鏡像，它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是相同的，這叫宇稱(P)；一個(gè)是時(shí)間反演對稱，即如果我們顛倒粒子的運(yùn)動(dòng)方向，粒子的運(yùn)動(dòng)是相同的，這被稱為時(shí)間(T)對稱。
這就是說，如果用反粒子代替粒子、把左換成右，以及顛倒時(shí)間的流向，那么變換后的物理過程仍遵循同樣的物理定律。
但是，自從宇稱守恒定律被李政道和楊振寧打破后，科學(xué)家很快又發(fā)現(xiàn)，粒子和反粒子的行為并不是完全一樣的！一些科學(xué)家進(jìn)而提出，可能正是由于物理定律存在輕微的不對稱，使粒子的電荷(C)不對稱，導(dǎo)致宇宙大爆炸之初生成的物質(zhì)比反物質(zhì)略多了一點(diǎn)點(diǎn)，大部分物質(zhì)與反物質(zhì)湮滅了，剩余的物質(zhì)才形成了我們今天所認(rèn)識(shí)的世界。如果物理定律嚴(yán)格對稱，宇宙連同我們自身就都不會(huì)存在了——宇宙大爆炸之后應(yīng)當(dāng)誕生了數(shù)量相同的物質(zhì)和反物質(zhì)，但正反物質(zhì)相遇后就會(huì)立即湮滅，那么，星系、地球乃至人類就都沒有機(jī)會(huì)形成了。
接下來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)連時(shí)間本身也不再具有對稱性了！
可能大多數(shù)人原本就認(rèn)為時(shí)光是不可倒流的。日常生活中，時(shí)間之箭永遠(yuǎn)只有一個(gè)朝向，“逝者如斯”，老人不能變年輕，打碎的花瓶無法復(fù)原，過去與未來的界限涇渭分明。不過，在物理學(xué)家眼中，時(shí)間卻一直被視為是可逆轉(zhuǎn)的。比如說一對光子碰撞產(chǎn)生一個(gè)電子和一個(gè)正電子，而正負(fù)電子相遇則同樣產(chǎn)生一對光子，這兩個(gè)過程都符合基本物理學(xué)定律，在時(shí)間上是對稱的。如果用攝像機(jī)拍下其中一個(gè)過程然后播放，觀看者將不能判斷錄像帶是在正向還是逆向播放——從這個(gè)意義上說，時(shí)間沒有了方向。
