Na teoria de campos quânticos, cada tipo de partícula fundamental está associado ao seu próprio campo quântico. Isso significa que o universo não é composto apenas por partículas individuais, mas por campos que permeiam todo o espaço e cujas flutuações podem dar origem às partículas observadas.
Por exemplo, o elétron, que é uma partícula fundamental da matéria, é uma excitação do campo do elétron. Da mesma forma, os fótons, que são as partículas da luz, surgem como excitações do campo eletromagnético. Cada partícula existente tem um campo correspondente que pode ser excitado, gerando novas partículas ou interações entre elas.
O Modelo Padrão da física de partículas descreve vários desses campos e suas interações. O quark, um dos constituintes dos prótons e nêutrons, tem seu próprio campo, assim como o glúon, que é responsável pela força forte. O bóson de Higgs, uma partícula essencial para explicar a origem da massa das partículas fundamentais, também está associado a um campo específico, chamado campo de Higgs. Esse campo preenche todo o universo e interage com outras partículas, conferindo massa a elas.
Além disso, partículas mediadoras das forças fundamentais também têm seus próprios campos. O fóton, por exemplo, é a excitação do campo eletromagnético e é responsável pela interação eletromagnética. Os glúons correspondem ao campo da força forte, enquanto os bósons W e Z são excitações do campo da força fraca.
Essa ideia de que cada partícula tem seu próprio campo ajuda a explicar a criação e destruição de partículas. Quando uma partícula é gerada, ela surge como uma excitação temporária do seu campo correspondente. Quando ela desaparece, sua energia é redistribuída para o campo, mantendo a conservação da energia e outras leis fundamentais da física.
