يدرس علم فيزياء الجسيمات الجسيمات والقوى الأساسية التي تُكوّن الكون. ويتساءل عن مكونات المادة على أصغر المقاييس، وكيف تتفاعل هذه الجسيمات. يُوصف هذا المجال بالنموذج القياسي، الذي يشمل الكواركات واللبتونات والبوزونات. تتحد الكواركات لتكوين البروتونات والنيوترونات. تشمل اللبتونات الإلكترونات والنيوترينوات. تحمل البوزونات قوىً، ويُعطي بوزون هيغز الجسيمات كتلتها. يُعدّ النموذج القياسي من أنجح النظريات في الفيزياء، ولكنه ليس كاملاً. فهو لا يشمل الجاذبية، ولا يُفسّر المادة المظلمة أو الطاقة المظلمة.

يستخدم علماء فيزياء الجسيمات مسرعات ضخمة لتصادم الجسيمات معًا بطاقات عالية. يُعدّ مصادم الهادرونات الكبير في سيرن الأقوى، بحلقة قطرها 27 كيلومترًا. وتسجل كواشف بحجم المباني حطام التصادمات. ومن خلال تحليل هذا الحطام، يكتشف الفيزيائيون جسيمات جديدة ويختبرون النظريات. وكان اكتشاف بوزون هيغز عام 2012 إنجازًا بارزًا في هذا المجال. وتركز الأبحاث الحالية على التناظر الفائق، ومرشحي المادة المظلمة، وخصائص النيوترينوات. فيزياء الجسيمات مجال مكلف ودولي، ويتطلب تعاونًا دوليًا يمتد لعقود. ولكنه يجيب على بعض أعمق الأسئلة حول طبيعة الواقع.

حقائق فيزياء الجسيمات

• النموذج القياسي. الكواركات، اللبتونات، البوزونات.
• Accelerators. مصادم الهادرونات الكبير، حلقة 27 كم.
• Detectors. تسجيل حطام التصادم.
• بوزون هيغز. تم اكتشافه في عام 2012.
• أسئلة مفتوحة. المادة المظلمة، الطاقة المظلمة، الجاذبية.

فيزياء الجسيمات ليست هي نفسها الفيزياء النووية. تدرس الفيزياء النووية نوى الذرات، بينما تدرس فيزياء الجسيمات الجسيمات التي تُكوّن النوى وكل شيء آخر.