La physique des particules étudie les particules et les forces fondamentales qui constituent l'univers. Elle s'interroge sur la composition de la matière à l'échelle microscopique et sur la manière dont ces particules interagissent. Ce domaine est décrit par le Modèle Standard, qui inclut les quarks, les leptons et les bosons. Les quarks se combinent pour former des protons et des neutrons. Les leptons comprennent les électrons et les neutrinos. Les bosons sont porteurs de forces. Le boson de Higgs confère une masse aux particules. Le Modèle Standard est l'une des théories les plus performantes en physique, mais il est incomplet. Il n'intègre pas la gravité et n'explique ni la matière noire ni l'énergie sombre.

Les physiciens des particules utilisent de grands accélérateurs pour faire entrer en collision des particules à des énergies très élevées. Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN est le plus puissant, avec un anneau de 27 kilomètres de diamètre. Des détecteurs de la taille d'immeubles enregistrent les débris issus des collisions. En analysant ces débris, les physiciens découvrent de nouvelles particules et testent des théories. La découverte du boson de Higgs en 2012 a été un triomphe pour la physique des particules. Les recherches actuelles portent sur la supersymétrie, les candidats à la matière noire et les propriétés des neutrinos. La physique des particules est coûteuse et internationale. Elle exige une collaboration entre les pays et sur plusieurs décennies. Mais elle apporte des réponses à certaines des questions les plus fondamentales sur la nature de la réalité.

faits de physique des particules

• Modèle standard. Quarks, leptons, bosons.
• Accélérateurs. Grand collisionneur de hadrons, anneau de 27 km.
• Détecteurs. Enregistrement des débris de collision.
• Boson de Higgs. Découvert en 2012.
• Questions ouvertes. Matière noire, énergie noire, gravité.

La physique des particules est différente de la physique nucléaire. La physique nucléaire étudie les noyaux atomiques. La physique des particules étudie les particules qui constituent les noyaux et tout le reste.