Parçacık fiziğinde, bozonlar Bose-Einstein yoğunlaşmasına uyan parçacıklardır; Satyendra Nath Bose ve Einstein'a atfen isimlendirilmişlerdir. Fermi-Dirac istatistiklerine uyan fermiyonların tersine, farklı bozonlar aynı kuantum konumunu işgal eder. Böylece, aynı enerjiye sahip bozonlar uzayda aynı mekânı işgal edebilirler. Bu nedenle her ne kadar parçacık fiziğinde her iki kavram arasındaki ayrım kesin belirgin değilse de, fermiyonlar genelde madde ile bileşikken, bozonlar sıklıkla güç taşıyıcı parçacıklardır.
Temel etkileşimler veya Temel kuvvetler, fiziksel sistemlerde daha temel etkileşimlere indirgenemeyen etkileşimlerdir. Bilinen dört temel etkileşim vardır. Bunlar uzun mesafelerde etkileri olabilen kütleçekimsel, elektromanyetik etkileşimler ve atomaltı mesafelerde etkili olan güçlü nükleer ve zayıf nükleer etkileşimlerdir. Her biri bir alan dinamiği olarak anlaşılmalıdır. Bu dört etkileşim de matematiksel açıdan bir alan olarak modellenebilir. Kütleçekim, Einstein'ın genel görelilik kuramı tarafından tanımlanan uzay-zamanın eğriliğe atfedilirken diğer üçü ayrı kuantum alanlar olarak nitelendirilir ve etkileşimlerine Parçacık fiziğinin Standart Modeli tarafından tanımlanan temel parçacıklar aracılık eder.
Standart Model, gözlemlenen maddeyi oluşturan, şimdiye dek bulunmuş temel parçacıkları ve bunların etkileşmesinde önemli olan üç temel kuvveti açıklayan kuramdır.
Gluonlar kuarklar arasındaki güçlü etkileşimi sağlayan temel parçacıklardır. Bu etkileşim fotonların elektromanyetik etkileşmedeki rolüne benzer bir şekilde iki yüklü parçacık arasında momentum değişimini sağladığı düşüncesi ile benzerlik kurularak anlaşılabilir.
Higgs bozonu; Peter Higgs, Gerald Guralnik, Richard Hagen, Tom Kibble, François Englert ve Robert Brout tarafından Standart Model'deki fermiyonlara kütle kazandırmak için varlığı öne sürülmüş, spini 0 (sıfır) olan parçacık. H veya h olarak kısaltılır. Aralık 2011'de o zamanlar iki ana deneyin sözcüleri birbirlerinden bağımsız sonuçlara dayanarak Higgs parçacığının 125 GeV/c2 değerinde bir kütleye sahip olabileceğini belirtti. Ayrıca yaptıkları açıklamada 115–130 GeV/c2 arası hariç Higgs'in bulunmayacağı diğer kütle aralıklarının önemli ölçüde elendiğini belirttiler. BHÇ'nin kesin bir sonuç için gerekli cevabı 2012'nin sonunda vereceği söylendi. 22 Haziran 2012'de CERN, yapılan deneylerin son durumu hakkında bir seminer verileceğini duyurdu. 28 Haziran 2012 civarlarında parçacığın bulunduğu yönünde açıklamaların geleceği medyada yayılmaya başladı fakat bunun "sadece güçlü bir sinyal" mi yoksa resmi bir keşif mi olacağı belirsizdi.
Parçacık fiziğinde şu anda bilinen ve kuramsal olan temel parçacıkları ve bu parçacıklarla oluşturulabilen bileşik parçacıkları içeren listedir.
W ve Z bozonları, zayıf etkileşime aracılık eden temel parçacıklardır. Bu bozonların keşfi parçacık fiziğinin Standart Modeli için büyük bir başarının müjdecisi oldu.
Ayar bozonları doğadaki 4 temel kuvvetin taşıyıcı parçacıklarına verilen genel addır. Fotonlar, gluonlar, W ve Z bozonları ve graviton olarak 4 farklı ayar bozonu vardır. Graviton hariç diğer bütün parçacıkların varlığı ve kütleleri tespit edilmiştir. Gravitonlar ise şu an için sadece teorik olarak bilinmektedir. Henüz gözlenememiştir.
Large Electron–Positron Collider, büyük elektron-pozitron çarpıştırıcısı (LEP) şimdiye kadar yapılmış en büyük parçacık hızlandırıcılarından birisiydi.
Temel parçacıklar, bilinen hiçbir alt yapısı olmayan parçacıklardır. Bu parçacıklar evreni oluşturan maddelerin temel yapıtaşıdır. Standart Model'de kuarklar, leptonlar ve ayar bozonları temel taneciklerdir.
Üst kuark, parçacık fiziğinde Standart Model'de tanımlanan bir parçacık. +2/3 elektrik yüküne sahip üçüncü kuşak kuarktır. 171,2 GeV/c2 kütleye sahip temel parçacık.
Peter Ware Higgs, İngiliz teorik fizikçi.
Carl Richard Hagen Rochester Üniversitesi'nde parçacık fiziği çalışmaları sürdüren profesör. Hagen, Standart Model ve Kendiliğinden simetri kırılması yaptığı katkılarıyla bilinir. Ayrıca Higgs mekanizması ve Higgs bozonunun keşfinde önemli rol oynamıştır.
Carlo Rubbia, İtalyan Cumhuriyeti Liyakat Nişanı, CERN'de W ve Z parçacıklarının keşfindeki büyük katkılarından dolayı 1984 Nobel Fizik Ödülünü, Simon van der Meer ile paylaşan İtalyan parçacık fizikçisi ve mucit.
François, Baron Englert, Nobel Ödüllü bir kuramsal fizikçidir. Kuramsal fizik araştırma grubunun bir üyesi olduğu Université libre de Bruxelles'de fahri profesörlük görevini sürdürmektedir. Englert ayrıca Kaliforniya'daki Chapman Üniversitesi'nin Kuantum Çalışmaları Enstitüsünün de bir üyesidir. 2010'da J.J. Sakurai Kuramsal Fizik Ödülü, 2004'te Wolf Fizik Ödülü, ve 1997'de Avrupa Fizik Topluluğu Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği ödülü gibi birçok ödül kazanmıştır. İstatiksel fizik alanında katkıları bulunmaktadır. François Englert'e 2013'te Higgs Mekanizması'nın keşfi nedeniyle Peter Higgs ile birlikte Nobel Fizik Ödülü verilmiştir.
Higgs mekanizması, parçacık fiziğinde ayar bozonlarının kütle özelliklerinin üretim mekanizmasını açıklaması açısından önemlidir.
Nötralino, süpersimetride varsayımsal bir parçacıktır. Fermiyon ve elektrik olarak nötr olan 4 nötralino vardır. En hafifleri tipik olarak dengelidir. Tipik olarak N͂1^0 ; N͂2^0, N͂3^0 ve N͂0^4 olarak adlandırılırlar. Bu 4 durum bino ve wino'nun karışımıdır. Genelde renkli süpersimetrik parçacıklardan oluşurlar.
Kuantum bilinmezliği, bir kuantum alan teorisinde, şarj taraması, klasik teorinin gözlemlenebilir "yeniden normalize" şarj değerini kısıtlayabilir. Renormalize değeri sadece izin verilen değer sıfırsa, teorisi "önemsiz" ya da etkileşmeyen olmayan şeklinde söylenir. Bir kuantum alan teorisi olarak gerçekleştiği zaman, bu şaşırtıcı bir şekilde, etkileşim parçacıkları tanımlamak için görünen bir klasik teori, serbest parçacıkların etkileşimde olmayan bir "önemsiz" teori haline gelebilir. Bu olgu, kuantum saçmalığı olarak adlandırılır. Güçlü kanıtlar, sadece sayısal Higgs bozonu ile ilgili bir alan teorisi, uzay-zaman boyutlarının önemsiz olduğu fikrini desteklemektedir ama genel olarak bilinmemektedir Higgs bozonu yanında diğer parçacıkları içeren gerçekçi modeller için bir durumdur. Çünkü Higgs bozonu, parçacık fiziğinin standart modelinde merkezi bir rol oynar, Higgs modellerinde önemsizlik sorusu büyük önem taşımaktadır. Bu Higgs önemsizliği, quantum elektro dinamiklerdeki Landau kutup problemine benzer ki bu quantum teorisi, hiçbir etkileşim olmadığı sürece renormalize değer, sıfıra ayarlanır. Kuantum teorisi çok yüksek bir ivme de tutarsız ölçeklerde olabilir. Kuantum elektrodinamiği Landau kutup problemi ile benzerdir. Landau kutup sorusu genellikle tutarsızlık görünür, erişilemeyecek büyük ölçekli ivme kuantum elektrodinamiği için küçük bir akademik ilgi olarak kabul edilir. Ancak bir "önemsiz" teori tutarsızlıkları gibi, LHC'de deney çabaları erişilebilir olabilir. İvme ölçeği olarak başlangıç düzeyindeki ölçeğinin Higgs bozonu içeren teoriler de söz konusu değildir. Bu Higgs teorileri ise, kendisi ile Higgs parçacığının etkileşimleri elektron ve müon olanlar gibi, W ve Z bozonlarının kitleleri yanı sıra lepton kitleleri oluşturmak için olumludur. Böyle standart model olarak parçacık fiziği gerçekçi modellerin önemsizlik sorunlarından muzdarip, bir başlangıç seviyesi ölçeği Higgs parçacığının değiştirilmesi veya terk edilmesi gerekebilir.
Parçacık fiziğinde elektrozayıf etkileşim, doğanın bilinen iki veya dört temel etkileşiminin birleşimin bir tanımıdır: elektromanyetizm ve zayıf etkileşim. Her gün düşük enerjilerde, bu iki kuvvet çok farklı oluşsa da, teori modelleri aynı kuvvetin iki farklı etkisi gibidir. Yukarıdaki birleştirme enerjisi, yaklaşık 100 GeV, tek bir elektrozayıf kuvvet oluşturabilir. Bu yüzden, eğer evren yeterince sıcaksa (Big Bang'den kısa bir sonra olan bir sıcaklık ortalama 1015 K), elektromanyetik kuvvet ve zayıf kuvvet birleşmiş bir elektrozayıf kuvvete dönüşür. Elektrozayıf dönem boyunca, zayıf kuvvet güçlü kuvvetten ayrılır. Kuark dönem boyunca, elektrozayıf kuvvet elektromanyetik ve zayıf kuvvetten ayrılır.
Ashutosh Vijay Kotwal, Hint kökenli Amerikalı bir parçacık fizikçisidir. Duke Üniversitesi'nde Fritz London Fizik Profesörüdür ve W bozonları ve Higgs bozonu ile ilgili parçacık fiziği araştırmaları yürütür ve yeni parçacıklar ve kuvvetler araştırmaları yapmaktadır.
