فيزياء الجسيمات

 

أو فيزياء الطاقة العالية. هي دراسة الجسيمات والقوى الأساسية التي تشكل المادة والإشعاع، وكذلك مجموعات الجسيمات الأولية مثل البروتونات والنيوترونات، وهذه الأخيرة تسمى بالفيزياء النووية. يُصنّف النموذج القياسي للجسيمات الأولية جسيمات الكون على أنها إما فرميونات (جسيمات المادة) وبوزونات (جسيمات حاملة للقوة). هناك ثلاثة أجيال من الفرميونات، على الرغم من أن المادة العادية تتكون فقط من الجيل الأول من الفرميونات. يتكون الجيل الأول من الكواركات العلوية والسفلية التي تشكل البروتونات والنيوترونات، والإلكترونات ونيوترينوات الإلكترون. التفاعلات الأساسية الثلاثة المعروفة التي تجري بواسطة البوزونات هي الكهرومغناطيسية والتفاعل الضعيف والتفاعل القوي. لا يمكن للكوراكات أن تكون لوحده وإنما في عدد زوجي (الميزونات) أو عدد فردي (البروتونات والنيترونات). لكل جسيم جسيم مضاد من الناحية النظرية (الإلكترون والبوزيترون مثلاً) تؤلف ما يسمى المادة المضادة. بعض الجسيمات، مثل الفوتون، هي جسيمات مضادة لنفسها. لا تزال مشكلة التوفيق بين الجاذبية ونظرية فيزياء الجسيمات الحالية قائمة تناولتها نظريات مثل نظرية الجاذبية الكمومية الحلقية ونظرية الأوتار ونظرية التناظر الفائق.