Deeltjesfysica bestudeert de fundamentele deeltjes en krachten waaruit het universum is opgebouwd. Het stelt de vraag waaruit materie op de kleinste schaal bestaat en hoe die deeltjes met elkaar interageren. Het vakgebied wordt beschreven door het Standaardmodel, dat quarks, leptonen en bosonen omvat. Quarks combineren tot protonen en neutronen. Leptonen omvatten elektronen en neutrino's. Bosonen dragen krachten over. Het Higgs-boson geeft deeltjes massa. Het Standaardmodel is een van de meest succesvolle theorieën in de natuurkunde, maar het is niet compleet. Het omvat geen zwaartekracht en het verklaart donkere materie of donkere energie niet.

Deeltjesfysici gebruiken grote deeltjesversnellers om deeltjes met hoge energieën tegen elkaar te laten botsen. De Large Hadron Collider (LHC) bij CERN is de krachtigste, met een ring van 27 kilometer. Detectoren ter grootte van gebouwen registreren het puin dat vrijkomt bij de botsingen. Door dit puin te analyseren, ontdekken fysici nieuwe deeltjes en testen ze theorieën. De ontdekking van het Higgs-boson in 2012 was een triomf voor het vakgebied. Huidig ​​onderzoek richt zich op supersymmetrie, kandidaten voor donkere materie en de eigenschappen van neutrino's. Deeltjesfysica is duur en internationaal. Het vereist samenwerking tussen landen en decennia. Maar het beantwoordt wel enkele van de meest fundamentele vragen over de aard van de werkelijkheid.

Feiten over de deeltjesfysica

• Standaardmodel. Quarks, leptonen, bosonen.
• Accelerators. Large Hadron Collider, 27 km ring.
• Detectoren. Registreert botsingspuin.
• Higgs-boson. Ontdekt in 2012.
• Open vragen. Donkere materie, donkere energie, zwaartekracht.

Deeltjesfysica is niet hetzelfde als kernfysica. Kernfysica bestudeert atoomkernen. Deeltjesfysica bestudeert de deeltjes waaruit kernen en al het andere zijn opgebouwd.