A részecskefizika az univerzumot alkotó alapvető részecskéket és erőket vizsgálja. Azt kérdezi, hogy miből áll az anyag a legkisebb léptékben, és hogyan hatnak egymásra ezek a részecskék. A mezőt a Standard Modell írja le, amely magában foglalja a kvarkokat, leptonokat és bozonokat. A kvarkok protonokat és neutronokat alkotnak. A leptonok közé tartoznak az elektronok és a neutrínók. A bozonok erőket hordoznak. A Higgs-bozon adja a részecskék tömegét. A Standard Modell a fizika egyik legsikeresebb elmélete, de nem teljes. Nem tartalmazza a gravitációt, és nem magyarázza a sötét anyagot vagy a sötét energiát.

A részecskefizikusok nagy gyorsítókat használnak a részecskék nagy energiájú összeütköztetésére. A CERN-ben található Nagy Hadronütköztető a legerősebb, 27 kilométeres gyűrűvel. Az épületek méretű detektorok rögzítik az ütközésekből származó törmeléket. A törmelék elemzésével a fizikusok új részecskéket fedeznek fel és elméleteket tesztelnek. A Higgs-bozon 2012-es felfedezése a terület diadala volt. A jelenlegi kutatások a szuperszimmetriára, a sötét anyag-jelöltekre és a neutrínók tulajdonságaira összpontosítanak. A részecskefizika drága és nemzetközi. Országok és évtizedek közötti együttműködést igényel. De választ ad a valóság természetével kapcsolatos legmélyebb kérdésekre.

Részecskefizikai tények

• Standard Modell. Kvarkok, leptonok, bozonok.
• Gyorsítók. Nagy Hadronütköztető, 27 km-es gyűrű.
• Detektorok. Ütközésből származó törmelék rögzítése.
• Higgs-bozon. Felfedezték 2012-ben.
• Nyílt kérdések. Sötét anyag, sötét energia, gravitáció.

A részecskefizika nem ugyanaz, mint az atommagfizika. Az atommagfizika az atommagokat vizsgálja. A részecskefizika az atommagokat és mindent felépítő részecskéket vizsgálja.