粒子物理学的标准模型不仅仅是一个模型，它还是一个只用一些简洁的原理和方程就能囊括几乎所有已知的亚原子粒子和作用力的精致的理论。物理学家们在广泛的研究之中，汇聚了很多或大或小的成功才最终造就了这个模型。极其精细的实验和冗长的理论计算是实现这一成就的必要条件，这也使得人类的创造力达到了极限。
背景
两个物理学新理论的出现成为了20世纪初的标志性事件。
首先，Albert Einstein具有非凡的洞见：尽管光以有限的速度传播，也可以修改力学定律使之仍然符合运动的相对性原理。他的理论创造被称作狭义相对论，并且因为他的成就，历史上第一次人们相信纯粹的逻辑推理可以变革我们的宇宙观。第二个理论源自于将James Maxwell关于电磁场连续统的定律和统计力学定律统一起来。
Max Planck首先找到了这个问题的解决办法：理解热如何产生辐射的唯一方法就是假定能量是量子化的。这个理论就是著名的量子力学。
最初，大家认为量子力学只适用于原子和它们的电子发出的辐射。但是物理学家逐渐越来越清楚量子力学定律应该成为普遍适用的物理学规律。这个普适性要求和爱因斯坦的相对性理论的精神一脉相承。尤其是量子力学不仅要适用于电子还要适用于原子核中的粒子。
从一开始就很明显，这两个新的理论构造需要结合成一个。维持原子核存在的巨大的能量暗示着相对论性量子力学必须适用于原子核。于是，关于量子力学如何跟狭义相对论融合的新问题变得非常重要从而获得了举世的关注。这个问题让物理学家们忙活了大半个世纪直到标准模型看见了第一缕曙光才算被完全解决。
早期发展
1969年以前，量子力学和狭义相对论的理论融合一直是个核心问题，但是实验上已经做出了多得多的发现。
物质粒子已经被分成轻子和强子。当时已知的轻子是电子和缪子以及它们的两个中微子（假定中微子是无质量的）。包括质子和π介子在内的强子服从“奇异数”和“同位旋”这些量子数的守恒定律。强子可以被分为介子和重子，介子可以大致被描述为一个夸克和一个反夸克的组合，而重子也可以简单认为是由三个夸克或者三个反夸克组成的。亚原子粒子之间的强相互作用对称性可以近似用“八正法”来描述。
并且似乎所有强子都有无穷多个激发态，这些粒子激发态中的角动量受其质量（单位为GeV）的平方所限制。强子的这个特点似乎在告诉我们关于强相互作用一些重要的事但是理解它的最初尝试都包含了相当抽象的形式体系。
众所周知，亚原子粒子也有一些物理性质来自于弱力和电磁力。然而只有电磁力获得了足够多的认识并能做详细的计算从而得到实验的精确检验。理论物理学家们曾试图发展各种方法，不仅让电磁力而且让其他几种力也服从量子力学和狭义相对论。尽管他们努力了将近半个世纪，但所有试图完善这个“量子场论”的尝试都不幸失败了。不仅如此，对于介子和重子间的强相互作用的描述也让他们陷入绝望。
1970年代
1971年，我和Martinus Veltman证明了这些理论（其中Yang-Mills规范粒子质量源自于Higgs标量场）是可重整的，这让量子场论全面恢复生机。重整化从本质上来说是一个区分方程中的代数质量项、代数耦合项和真实粒子的物理质量、物理电荷的数学描述。这些代数参数值的选择关键取决于这个理论中所考虑的最小距离标度。
直到1980年代，量子场论被认为是描述所有已知粒子完美的模型框架。
的确，如果我们要求理论只有有限个基本自由度或者说有限个自由调节参数，那么就要求所有力都是可重整化的。可是对于所有强力，需要满足更为严格的渐近自由条件。唯一能满足这些条件的理论就是让Dirac粒子和Yang-Mills场、Higgs场（如果需要的话）发生相互作用。这就是五十多年前的那个问题——怎样结合量子力学和狭义相对论——现在的答案。
超理论
我们的确有通向大统一理论的线索。
尽管标准模型取得了前所未有的成功，然而它也存在一些缺陷。数学上来说，这个模型几乎但并不完全是完美的。而且，从物理学的角度来看，也存在一些问题。一个是能量标度上呈现出的巨大差异：一些粒子极重而另一些粒子又极轻。当距离标度小于最重粒子的Compton长度时（在这个截断标度下的场论对于这些粒子很重要），有效耦合之间似乎存在一个至关重要的“精细调节”。最重要的是引力的量子效应并没有被包括进来。
这些问题是新一代理论模型的关注焦点。