Co je fyzika částic?

Fyzika částic je studium základních částic a sil, které je vedou. Protože mnoho základních částic se objevuje pouze při relativistických srážkách v urychlovačích částic, hovorově nazývaných „atomové rozbíječky“, je fyzika částic známá také jako „fyzika s vysokou energií“. Od roku 1929 fyzici fyzicky mlátili částice extrémními rychlostmi.

Nejlepší obrázek fyziky částic, který dnes máme, se nazývá standardní model, který byl pečlivě vyvinut v 70. letech 20. století. Jednalo se o reakci na „zoo částic“, obrovské množení neobvyklých základních částic objevených během experimentů s vysokou energií fyziky v 50. a 60. letech 20. století. Konečný počet částic skončil kolem 31, včetně 24 fermionů (kvarky, elektrony, neutrina a jejich antičástice), 6 bosonů (jeden z nich, graviton, ještě nebyl pozorován) a jedna nepolapitelná částice zodpovědná za Vlastnost hmoty sama o sobě, která ještě musí být dodržena, Higgsův boson. Fermiony v podstatě tvoří hmotu a bosony zprostředkovávají interakce mezi hmotou. Světlo přicházející z obrazovky počítače je tvořeno fotony, které jsou bosony. Jsou v interakci s fermiony tvořícími vaše oční bulvy.

Většina věcí kolem nás se skládá pouze z několika základních částic: kvarků nahoru, kvarků dolů a elektronů. Každou sekundu prochází naše těla také 50 bilionů nízkohmotných neutrin, která prochází celou Zemí téměř jako by tam ani nebyla. Neutrinos, jejichž název znamená „malá neutrální částice“, jsou tak nepolapitelní, že nebylo ani známo, že by měli hmotu až do roku 1998. Jedna z nejnovějších oblastí astronomie je známá jako neutrinová astronomie, přičemž neutrinový tok ze Slunce a supernovy je jsou pozorovány pomocí obrovských detektorů.

Přestože jen částice v částicové zoo tvoří záležitost, o které jsme obeznámeni, fyzika částic nám dává skvělý vhled do struktury reality tím, že nám ukazuje méně běžné varianty a to, jak zapadají do jednotné rodiny. O částicové fyzice lze říci, že je zodpovědná za existenci jaderné energie, nukleární medicíny a jaderných bomb. Fyzika částic je považována za jednu z nejuznávanějších oblastí vědy, protože nakonec vytváří poznatky, které jsou užitečné pro jiné oblasti, podobně jako matematika.