Kuark dan Lepton : Partikel Pembawa Interaksi

Sejauh ini kita sudah punya quark dan lepton sebagai partikel elementer. Namun dua aktor ini saja belum bisa membuat alam semesta dengan segala fenomenanya. Quark dan lepton harus berkombinasi dan berinteraksi sedemikian rupa. Untuk itu kita butuh satu aktor lagi, yang disebut partikel �pembawa interaksi� atau partikel penukar (exchange particle).

Konsepnya adalah, segala sesuatu yang berinteraksi karena mempertukarkan partikel. Benda jatuh ke bumi karena gaya gravitasi adalah karena interaksi gravitasi benda dengan bumi dengan saling mempertukarkan graviton. Begitu juga kutub magnet utara dengan Selatan saling bertolakan atau muatan negatif dan positif saling tarik menarik adalah interaksi elektromagnetik dengan saling mempertukarkan foton.

Untuk memahami bagaimana kerja partikel ini, perhatikan ilustrasi pada gambar. Apa yang terjadi ketika dua orang ini saling melempar dan menerima bola? Mereka akan saling mejauh. Fenomena sederhana ini bisa dipahami juga lewat hukum aksi-reaksi dari Newton. Dua orang dalam perahu A dan B adalah partikel, dan bola itu adalah partikel penukar. Itulah yang terjadi pada kutub utara magnet yang menolak kutub utara magnet lainnya. Dua orang dalam perahu disebut partikel, dan bola itu adalah partikel penukar.

Selain graviton dan foton, masih ada dua jenis partikel penukar lainnya, yaitu gluon dan vektor-boson (W dan Z). Gluon adalah partikel penukar antar-quark, dan W-boson adalah antar-lepton. Semua partikel pembawa ini sudah ditemukan dalam eksperimen, kecuali graviton.

Partikel pengantar ini bekerja hanya pada daerah kerja masing-masing. Gluon bekerja pada daerah �interaksi kuat� vektor-boson pada �interaksi lemah�; foton pada �interaksi elektromagnetik�; graviton pada �interaksi gravitasi�.