Partikkelfysikk studerer de grunnleggende partiklene og kreftene som utgjør universet. Den spør hva materie er laget av i de minste skalaene, og hvordan disse partiklene samhandler. Feltet er beskrevet av standardmodellen, som inkluderer kvarker, leptoner og bosoner. Kvarker kombineres for å danne protoner og nøytroner. Leptoner inkluderer elektroner og nøytrinoer. Bosoner bærer krefter. Higgs-bosonet gir partikler masse. Standardmodellen er en av de mest vellykkede teoriene innen fysikk, men den er ikke fullstendig. Den inkluderer ikke tyngdekraft, og den forklarer ikke mørk materie eller mørk energi.

Partikkelfysikere bruker store akseleratorer for å knuse partikler sammen med høy energi. Large Hadron Collider ved CERN er den kraftigste, med en 27 kilometer lang ring. Detektorer på størrelse med bygninger registrerer avfallet fra kollisjoner. Ved å analysere avfallet oppdager fysikere nye partikler og tester teorier. Oppdagelsen av Higgs-bosonet i 2012 var en triumf for feltet. Nåværende forskning fokuserer på supersymmetri, mørk materie-kandidater og egenskapene til nøytrinoer. Partikkelfysikk er dyrt og internasjonalt. Det krever samarbeid på tvers av land og tiår. Men det svarer på noen av de dypeste spørsmålene om virkelighetens natur.

Fakta om partikkelfysikk

• Standardmodellen.
• Akselleratorer.
• Detektorer.
• Higgs-bosonet.
• Åpne spørsmål.

Partikkelfysikk er ikke det samme som kjernefysikk. Kjernefysikk studerer atomkjerner. Partikkelfysikk studerer partiklene som atomkjerner og alt annet består av.