Fizyka cząstek elementarnych bada fundamentalne cząstki i siły, z których składa się wszechświat. Zadaje sobie pytanie, z czego zbudowana jest materia w najmniejszych skalach i jak te cząstki oddziałują ze sobą. Dziedzina ta jest opisana przez Model Standardowy, który obejmuje kwarki, leptony i bozony. Kwarki łączą się, tworząc protony i neutrony. Leptony obejmują elektrony i neutrina. Bozony przenoszą siły. Bozon Higgsa nadaje cząstkom masę. Model Standardowy jest jedną z najskuteczniejszych teorii w fizyce, ale nie jest kompletny. Nie uwzględnia grawitacji i nie wyjaśnia ciemnej materii ani ciemnej energii.

Fizycy cząstek elementarnych używają dużych akceleratorów do zderzania cząstek z wysokimi energiami. Wielki Zderzacz Hadronów w CERN jest najpotężniejszym akceleratorem, o pierścieniu o średnicy 27 kilometrów. Detektory wielkości budynków rejestrują odłamki powstałe w wyniku zderzeń. Analizując je, fizycy odkrywają nowe cząstki i testują teorie. Odkrycie bozonu Higgsa w 2012 roku było triumfem w tej dziedzinie. Obecne badania koncentrują się na supersymetrii, kandydatach na ciemną materię i właściwościach neutrin. Fizyka cząstek elementarnych jest kosztowna i międzynarodowa. Wymaga współpracy między krajami i dziesięcioleci. Ale odpowiada na niektóre z najgłębszych pytań dotyczących natury rzeczywistości.

Fakty dotyczące fizyki cząstek elementarnych

• Model standardowy. Kwarki, leptony, bozony.
• Akceleratory. Wielki Zderzacz Hadronów, pierścień o średnicy 27 km.
• Detektory. Rejestrują szczątki powstałe w wyniku kolizji.
• Bozon Higgsa. Odkryto w 2012 roku.
• Otwarte pytania. Ciemna materia, ciemna energia, grawitacja.

Fizyka cząstek elementarnych to nie to samo, co fizyka jądrowa. Fizyka jądrowa bada jądra atomowe. Fizyka cząstek elementarnych bada cząstki, z których zbudowane są jądra atomowe, i wszystko inne.