Partikelfysik studerar de grundläggande partiklarna och krafterna som utgör universum. Den frågar sig vad materia är uppbyggd av i minsta skala, och hur dessa partiklar interagerar. Fältet beskrivs av standardmodellen, som inkluderar kvarkar, leptoner och bosoner. Kvarkar kombineras för att bilda protoner och neutroner. Leptoner inkluderar elektroner och neutriner. Bosoner bär krafter. Higgsbosonen ger partiklar massa. Standardmodellen är en av de mest framgångsrika teorierna inom fysiken, men den är inte fullständig. Den inkluderar inte gravitation och förklarar inte mörk materia eller mörk energi.

Partikelfysiker använder stora acceleratorer för att slå samman partiklar med hög energi. Large Hadron Collider vid CERN är den kraftfullaste, med en 27 kilometer lång ring. Detektorer i byggnadsstorlek registrerar skräp från kollisioner. Genom att analysera skräpet upptäcker fysiker nya partiklar och testar teorier. Upptäckten av Higgsbosonen 2012 var en triumf för området. Nuvarande forskning fokuserar på supersymmetri, mörk materia-kandidater och neutriners egenskaper. Partikelfysik är dyrt och internationellt. Det kräver samarbete över länder och årtionden. Men det besvarar några av de djupaste frågorna om verklighetens natur.

Fakta om partikelfysik

• Standardmodellen. Kvarkar, leptoner, bosoner.
• Acceleratorer. Stor Hadronkollider, 27 km ring.
• Detektorer. Registrera kollisionsskräp.
• Higgsbosonen. Upptäcktes 2012.
• Öppna frågor. Mörk materia, mörk energi, gravitation.

Partikelfysik är inte samma sak som kärnfysik. Kärnfysik studerar atomkärnor. Partikelfysik studerar partiklarna som bygger upp kärnor och allt annat.