素粒子物理学とは何ですか？

素粒子物理学は、基本的な粒子とそれらを導く力の研究です。 基本的な粒子の多くは、一般に「原子粉砕機」と呼ばれる粒子加速器での相対論的衝突の間にのみ現れるため、粒子物理学は「高エネルギー物理学」とも呼ばれます。 物理学者は1929年以来、極端な速度で粒子をたたきつけてきました。

私たちが今日持っている素粒子物理学の最良の図は、1970年代に綿密に開発された標準モデルと呼ばれます。 これは、1950年代および1960年代の高エネルギー物理実験中に発見された異常な基本粒子の巨大な拡散である「粒子動物園」に対する反応でした。 最終的な粒子数は、24個のフェルミオン（クォーク、電子、ニュートリノ、およびそれらの反粒子）、6個のボソン（そのうちの1つ、重力子、まだ観測されていない）、およびまだ観測されていない質量そのものの性質であるヒッグス粒子。 基本的に、フェルミオンは物質を構成し、ボソンは物質間の相互作用を媒介します。 コンピューター画面から来る光は、ボソンである光子で構成されています。 彼らはあなたの眼球を構成するフェルミオンと相互作用しています。

私たちの周りの問題のほとんどは、ほんの数個の基本的な粒子で構成されています：アップクォーク、ダウンクォーク、そして電子です。 また、毎秒50兆個の低質量ニュートリノが私たちの身体を流れ、まるで地球に存在しないかのように地球全体を通過しています。 「小さな中性粒子」という名前のニュートリノは非常にわかりにくいため、1998年まで質量を持っていることすら知りませんでした。天文学の最新分野の1つはニュートリノ天文学として知られ、太陽からのニュートリノの流れと超新星巨大な検出器を使用して観察されます。

粒子動物園の数個の粒子だけが私たちがよく知っている問題を作り上げていますが、粒子物理学は、あまり一般的ではないバリアントとそれらがどのように統一されたファミリーに適合するかを示すことで、現実の構造に対する優れた洞察を与えてくれます。 素粒子物理学は、原子力、核医学、核爆弾の存在の原因であると言えます。 素粒子物理学は、数学のように、他の分野に役立つ洞察を最終的に生成するため、科学の最も尊敬される分野の1つと見なされます。