Högenergifysikens

Högenergifysikens, eller högenergifysik, är en gren av fysik som studerar grundläggande partiklar och deras växelverkan vid mycket höga energier. Genom att accelerera partiklar och låta dem krocka i kolliders undersöks hur materien och krafterna fungerar på mycket små avstånd. Fältet förlitar sig på kvantfältteori och beskriver elektromagnetiska, svaga och starka växelverkan inom Standardmodellen.

Experimentellt används stora acceleratorer såsom Large Hadron Collider (LHC) vid CERN samt tidigare anläggningar som LEP och Tevatron. Detektorernas uppgift är att registrera produkterna från kollisioner och att mäta partiklars massa, livslängd och växelverkan. De ledande teoretiska ramarna är Standardmodellen, som beskriver de kända fundamentala partiklarna och deras krafter (förutom gravitationen). Forskningen söker även ny fysik bortom modellen, inklusive sökningar efter supersymmetri, extra dimensioner och kandidater för mörk materia. Neutriner och deras oscillationer utgör också viktiga frågor.

Historia och mål samverkar i fältet: efterkrigstiden och framväxten av kvantfältteorin ledde till upptäckter av nya partikeltyper och kraftbärare. Viktiga milstolpar inkluderar observation av W- och Z-bosonerna, upptäckt av nya kvarkar och Higgsbosonen 2012, samt kontinuerliga precisionstester av Standardmodellen.

Internationella samarbeten och stora dataanalyser kännetecknar högenergifysikens, vilket främjar teknikutveckling, utbildning och teknisk innovation utanför själva forskningen.