कण भौतिकी भौतिकी को एक शाखा हो जसले पदार्थ र विकिरण गठन गर्ने कणहरूको प्रकृति अध्ययन गर्दछ। कणहरू नाङ्गो आँखाले नदेखिए पनि तिनीहरूको प्रभाव ब्रह्माण्डमा ठूलो छ। यस क्षेत्रले पदार्थको सबैभन्दा सानो घटक र तिनीहरूले एकअर्कासँग कसरी अन्तरक्रिया गर्छन् भनेर अनुसन्धान गर्दछ। यी कणहरू र तिनीहरूको अन्तरक्रियालाई बुझ्न हामीलाई ठूलो मात्रामा ब्रह्माण्ड बुझ्न मद्दत गर्दछ।
कण भौतिकीको मानक मोडेल एउटा सिद्धान्त हो जसले ब्रह्माण्डमा चार ज्ञात आधारभूत बलहरू मध्ये तीनलाई वर्णन गर्दछ (विद्युत चुम्बकीय, कमजोर र बलियो अन्तरक्रिया, तर गुरुत्वाकर्षण होइन) र सबै ज्ञात प्राथमिक कणहरूलाई वर्गीकृत गर्दछ। यसले कणहरूलाई दुई मुख्य समूहहरूमा विभाजन गर्दछ: फर्मियन र बोसोन।
फर्मियनहरू पदार्थको निर्माण ब्लकहरू हुन्। तिनीहरूसँग आधा-पूर्णांक स्पिन छ र पाउली बहिष्कार सिद्धान्त पालना गर्दछ, जसको मतलब कुनै पनि दुई फर्मियनले एकै समयमा एउटै क्वान्टम अवस्था ओगटेन। फर्मियनहरूलाई थप लेप्टन र क्वार्कमा वर्गीकृत गरिन्छ।
बोसनहरू बलहरू बोक्ने र पूर्णांक स्पिन हुने कणहरू हुन्। तिनीहरूले पाउली बहिष्करण सिद्धान्त पालन गर्दैनन्। मानक मोडेलमा चार प्रकारका बोसनहरू छन्:
ब्रह्माण्डमा, त्यहाँ चारवटा आधारभूत अन्तरक्रियाहरू छन् जसले सबै पदार्थ र ऊर्जाको व्यवहारलाई नियन्त्रण गर्दछ। मानक मोडेलले यी मध्ये तीनलाई सफलतापूर्वक व्याख्या गर्छ:
गुरुत्वाकर्षण, चौथो बल, अझै मानक मोडेल द्वारा वर्णन गरिएको छैन। यो सामान्य सापेक्षता को सिद्धान्त द्वारा व्याख्या गरिएको छ र गुरुत्वाकर्षण भनेर चिनिने सैद्धांतिक कण द्वारा मध्यस्थता भएको मानिन्छ।
कण भौतिकी अध्ययन गर्न, वैज्ञानिकहरूले उच्च ऊर्जामा कणहरूलाई गति बढाउन र टक्कर दिन पार्टिकल एक्सेलेरेटर भनिने ठूला मेसिनहरू प्रयोग गर्छन्। यी टक्करहरूले नयाँ कणहरू उत्पादन गर्छन् र अनुसन्धानकर्ताहरूलाई यी कणहरूको गुणहरू अध्ययन गर्न अनुमति दिन्छ।
स्विट्जरल्याण्डको जेनेभा नजिकै CERN मा रहेको Large Hadron Collider (LHC) संसारको सबैभन्दा ठूलो र सबैभन्दा शक्तिशाली कण गतिवर्धक हो। हिग्स बोसनको खोजमा यसले महत्वपूर्ण भूमिका खेलेको थियो।
क्वान्टम फिल्ड थ्योरी कण भौतिकी को सैद्धान्तिक रूपरेखा हो। यसले क्वान्टम मेकानिक्स र विशेष सापेक्षतालाई जोड्दछ। QFT ले कणहरूलाई तिनीहरूको अन्तर्निहित क्षेत्रहरूको उत्साहित अवस्थाहरूको रूपमा वर्णन गर्दछ। उदाहरणका लागि, फोटानहरू विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रको उत्तेजना हुन्, र इलेक्ट्रोनहरू इलेक्ट्रोन क्षेत्रको उत्तेजना हुन्।
प्रत्येक कणको लागि, त्यहाँ विपरित विद्युतीय चार्ज भएको एन्टिपार्टिकल हुन्छ। जब एक कणले यसको एन्टिपार्टिकल भेट्छ, तिनीहरूले गामा किरणहरू उत्पादन गर्दै, एकअर्कालाई नष्ट गर्छन्। एन्टिमेटर मेडिकल इमेजिङमा प्रयोग गरिन्छ र ब्रह्माण्डमा पदार्थ र एन्टिमेटर बीचको असंतुलन बुझ्नको लागि अनुसन्धानको विषय हो।
न्युट्रिनोहरू अत्यन्तै हल्का, तटस्थ कणहरू हुन् जुन अन्य पदार्थहरूसँग धेरै कमजोर रूपमा अन्तरक्रिया गर्दछ। प्रत्येक सेकेन्डमा अरबौं न्युट्रिनोहरू हामीबाट गुज्रिरहेका छन्, प्रायः ध्यान नदिइएका। न्युट्रिनोहरू सूर्य र अन्य खगोलीय स्रोतहरूबाट आउँछन्। तिनीहरू तारकीय प्रक्रियाहरू र ब्रह्माण्डको संरचना बुझ्नको लागि महत्त्वपूर्ण छन्।
कण भौतिकी एक आकर्षक र जटिल क्षेत्र हो जसले ब्रह्माण्डको आधारभूत घटक र बलहरू अन्वेषण गर्दछ। LHC जस्ता कण गतिवर्धकहरू र मानक मोडेल र क्वान्टम फिल्ड थ्योरी जस्ता सैद्धान्तिक ढाँचाहरू प्रयोग गरेर, वैज्ञानिकहरूले ब्रह्माण्डको रहस्यहरू पत्ता लगाउन जारी राख्छन्, एक पटकमा एक कण।
