Partikelfysik er en gren af fysikken, der studerer eksistensen og vekselvirkninger partikler, der er bestanddelene i det, der normalt omtales som stof eller stråling. I nuværende forståelse, partikler er excitationer af kvantefelter og interagere følge deres dynamik. Det meste af interesse på dette område er i grundlæggende områder, som hver især ikke kan beskrives som en bundet tilstand af andre områder.
Den nuværende sæt af fundamentale felter og deres dynamik er sammenfattet i en teori kaldet Standardmodellen derfor partikelfysik er stort set studiet af Standardmodellen s partikel indhold og dens mulige udvidelser. Subatomare partikler Moderne partikelfysik forskning er fokuseret på subatomare partikler, herunder atomare bestanddele, såsom elektroner, protoner og neutroner (protoner og neutroner er sammensatte partikler kaldet baryoner, fremstillet af kvarker), partikler fremstillet ved radioaktive og spredende processer, såsom fotoner, neutrinoer, og myoner, samt en bred vifte af eksotiske partikler.
For at være specifik, udtrykket partiklen er misvisende fra klassisk fysik, fordi dynamikken i partikelfysik er underlagt kvantemekanikken. Som sådan, de udviser partikel-bølge dualitet, viser partikel-lignende opførsel under visse forsøgsbetingelser og bølge-lignende opførsel i andre. I mere tekniske termer, er de beskrevet af kvantetilstand vektorer i et Hilbert rum, som også behandles kvantefeltteori.
Efter konventionen af partikel fysikere, elementarpartikler refererer til objekter som elektroner og fotoner, som det er velkendt, at disse typer af partikler vise bølge-lignende egenskaber som godt.
Alle partikler og deres samspil observeret til dato kan beskrives næsten udelukkende af en kvantefeltteori kaldet standardmodellen. Standardmodellen har 17 arter af elementarpartikler: 12 fermioner eller 24, hvis karakteristiske antipartikler, 4 vektor bosoner (5 med antipartikler), og 1 skalar boson.
Disse elementarpartikler kan kombinere til at danne sammensatte partikler, der tegner sig for de hundredvis af andre arter af partikler opdaget siden 1960'erne. Standardmodellen er fundet at være enig med næsten alle de eksperimentelle forsøg udført til dato. Fleste partikel fysikere mener dog, at det er en ufuldstændig beskrivelse af naturen, og at en mere grundlæggende teori venter opdagelse (Se Theory of Everything). I de seneste år har målinger af neutrino masse forudsat de første eksperimentelle afvigelser fra Standardmodellen.
Pa