Vật lý hạt nghiên cứu các hạt và lực cơ bản tạo nên vũ trụ. Nó đặt ra câu hỏi vật chất được cấu tạo từ gì ở quy mô nhỏ nhất và các hạt đó tương tác với nhau như thế nào. Lĩnh vực này được mô tả bởi Mô hình Chuẩn, bao gồm các quark, lepton và boson. Các quark kết hợp để tạo thành proton và neutron. Lepton bao gồm electron và neutrino. Boson mang lực. Boson Higgs tạo ra khối lượng cho các hạt. Mô hình Chuẩn là một trong những lý thuyết thành công nhất trong vật lý, nhưng nó chưa hoàn chỉnh. Nó không bao gồm trọng lực và không giải thích được vật chất tối hay năng lượng tối.

Các nhà vật lý hạt sử dụng các máy gia tốc lớn để va chạm các hạt với nhau ở năng lượng cao. Máy gia tốc hạt lớn (LHC) tại CERN là mạnh nhất, với vòng gia tốc dài 27 km. Các máy dò có kích thước bằng các tòa nhà ghi lại các mảnh vỡ từ các vụ va chạm. Bằng cách phân tích các mảnh vỡ, các nhà vật lý khám phá ra các hạt mới và kiểm tra các lý thuyết. Việc phát hiện ra boson Higgs vào năm 2012 là một thắng lợi lớn của lĩnh vực này. Nghiên cứu hiện tại tập trung vào siêu đối xứng, các ứng cử viên vật chất tối và các đặc tính của neutrino. Vật lý hạt rất tốn kém và mang tính quốc tế. Nó đòi hỏi sự hợp tác giữa các quốc gia và kéo dài hàng thập kỷ. Nhưng nó trả lời một số câu hỏi sâu sắc nhất về bản chất của thực tại.

Sự thật về vật lý hạt

• Mô hình chuẩn.
• Accelerators.
• Máy dò.
• Higgs boson.
• Những câu hỏi mở.

Vật lý hạt nhân không giống với vật lý hạt nhân nguyên tử. Vật lý hạt nhân nguyên tử nghiên cứu các hạt nhân nguyên tử. Vật lý hạt nhân nguyên tử nghiên cứu các hạt cấu tạo nên hạt nhân và mọi thứ khác.