La physique des particules est l’étude des particules fondamentales et des forces qui les guident. Étant donné que de nombreuses particules fondamentales n’apparaissent que lors de collisions relativistes dans les accélérateurs de particules, familièrement appelés briseurs d’atomes, la physique des particules est également connue sous le nom de physique des hautes énergies. Les physiciens écrasent des particules à des vitesses extrêmes depuis 1929.
La meilleure image de la physique des particules que nous ayons aujourd’hui s’appelle le modèle standard, développé minutieusement dans les années 1970. C’était une réaction au zoo de particules, une énorme prolifération de particules fondamentales inhabituelles découvertes lors d’expériences de physique des hautes énergies dans les années 1950 et 1960. Le nombre final de particules s’élevait finalement à environ 31, dont 24 fermions (quarks, électrons, neutrinos et leurs antiparticules), 6 bosons (dont l’un, le graviton, n’a pas encore été observé) et une particule insaisissable responsable de la propriété de la masse elle-même, qui n’a pas encore été observée, le boson de Higgs. Fondamentalement, les fermions constituent la matière et les bosons assurent la médiation des interactions entre la matière. La lumière provenant de votre écran d’ordinateur est constituée de photons qui sont des bosons. Ils interagissent avec les fermions qui composent votre globe oculaire.
La majeure partie de la matière qui nous entoure n’est composée que de quelques particules fondamentales : des quarks up, des quarks down et des électrons. Il y a également 50 1998 milliards de neutrinos de faible masse qui traversent notre corps chaque seconde, traversant la Terre entière presque comme si elle n’était même pas là. Les neutrinos, dont le nom signifie petite particule neutre, sont si insaisissables qu’on ne savait même pas qu’ils avaient une masse jusqu’en XNUMX. L’un des domaines les plus récents de l’astronomie est connu sous le nom d’astronomie neutrino, où le flux de neutrinos du Soleil et des supernovae sont observés à l’aide d’énormes détecteurs.
Bien que seules quelques particules du zoo de particules constituent la matière que nous connaissons, la physique des particules nous donne un bon aperçu de la structure de la réalité en nous montrant les variantes les moins courantes et comment elles s’intègrent dans une famille unifiée. On peut dire que la physique des particules est responsable de l’existence de l’énergie nucléaire, de la médecine nucléaire et des bombes nucléaires. La physique des particules est considérée comme l’un des domaines scientifiques les plus respectés, car elle finit par produire des informations utiles à d’autres domaines, un peu comme les mathématiques.