Физика на честички е гранка на физиката која ја проучува природата на честичките што ја сочинуваат материјата и зрачењето. Иако честичките не се видливи со голо око, нивните ефекти се навистина колосални врз универзумот. Ова поле ги истражува најмалите состојки на материјата и како тие комуницираат едни со други. Разбирањето на овие честички и нивните интеракции ни помага да го разбереме универзумот во големи размери.
Стандардниот модел на физиката на честичките е теорија која опишува три од четирите познати основни сили во универзумот (електромагнетните, слабите и силните интеракции, но не и гравитацијата) и ги класифицира сите познати елементарни честички. Ги дели честичките во две главни групи: фермиони и бозони.
Фермионите се градежни блокови на материјата. Тие имаат спин од половина цел број и се покоруваат на принципот на исклучување на Паули, што значи дека ниту еден фермион не може да ја окупира истата квантна состојба истовремено. Фермионите дополнително се класифицираат на лептони и кваркови.
Бозоните се честички кои носат сили и имаат целоброен спин. Тие не го почитуваат принципот на исклучување на Паули. Постојат четири типа на бозони во стандардниот модел:
Во универзумот, постојат четири фундаментални интеракции кои управуваат со однесувањето на целата материја и енергија. Стандардниот модел успешно објаснува три од овие:
Гравитацијата, четвртата сила, сè уште не е опишана од Стандардниот модел. Тоа е објаснето со теоријата на општата релативност и се верува дека е посредувано од теоретска честичка позната како гравитон.
За да ја проучуваат физиката на честичките, научниците користат големи машини наречени акцелератори на честички за да ги забрзаат и судираат честичките при високи енергии. Овие судири произведуваат нови честички и им овозможуваат на истражувачите да ги проучат својствата на овие честички.
Големиот хадронски судирач (LHC) во ЦЕРН во близина на Женева, Швајцарија, е најголемиот и најмоќниот забрзувач на честички во светот. Тоа беше клучно во откривањето на Хигсовиот бозон.
Теоријата на квантното поле е теоретска рамка на физиката на честичките. Комбинира квантна механика и специјална релативност. QFT ги опишува честичките како возбудени состојби на нивните основни полиња. На пример, фотоните се возбудувања на електромагнетното поле, а електроните се возбудувања на електронското поле.
За секоја честичка, постои античестичка со спротивен електричен полнеж. Кога честичката ќе се сретне со својата античестичка, тие се уништуваат едни со други, создавајќи гама зраци. Антиматеријата се користи во медицинските слики и е предмет на истражување за разбирање на нерамнотежата помеѓу материјата и антиматеријата во универзумот.
Неутрината се екстремно лесни, неутрални честички кои многу слабо комуницираат со друга материја. Милијарди неутрина поминуваат низ нас секоја секунда, главно незабележано. Неутрините доаѓаат од Сонцето и други астрономски извори. Тие се важни за разбирање на ѕвездените процеси и структурата на универзумот.
Физиката на честички е фасцинантно и сложено поле кое ги истражува основните компоненти и сили на универзумот. Преку експерименти кои користат забрзувачи на честички како LHC и теоретски рамки како што се Стандарден модел и Теорија на квантно поле, научниците продолжуваат да ги откриваат мистериите на универзумот, честичка по една честичка.
