Partikkelfysikken

Partikkelfysikken er grenen av fysikk som studerer materiens fundament og kreftene som virker mellom de minste byggesteinene. I dag deles partikler ofte inn i fermioner og bosoner. Fermioner inkluderer leptoner som elektroner og nøytrinoer, samt quarker som byggesteinene til protoner og nøytroner. Bosoner bærer krefter: fotoner for elektromagnetisk kraft, gluoner for sterk kjernekraft, og W- og Z-bosoner for svak krefkraft.

Standardmodellen er den nåværende rammeverket som beskriver disse partiklene og deres interaksjoner i kvantefeltteori. Den dekker elektromagnetisk, svak og sterk kraft, og inkluderer mekanismer som gir partikler masse gjennom Higgs-feltet og Higgs-bosonet. Gravitasjonen er ikke en del av Standardmodellen og beskrives i et annet rammeverk i vid utstrekning.

Eksperimenter i partikkelfysikken bruker store kollideratorer og detektorer for å produsere høyenergikollisjoner og observere nye partikler eller fenomener. Den mest kjente er Large Hadron Collider (LHC) ved CERN, som bekreftet Higgs-bosonet i 2012. Forskningen omfatter også nøytrinoenes masse og bane, samt leting etter fenomener utenfor Standardmodellen (BSM), som potensielle partikler relatert til mørk materie eller universets tidlige utvikling.

Partikkelfysikken kombinerer teoretiske modeller, avansert teknologi og omfattende dataanalyse for å beskrive universets minste byggesteiner og deres opprinnelse. Feltet utvikler seg kontinuerlig gjennom både teori og eksperimenter rundt om i verden.