Η Φυσική έχει δείξει ότι τα καθημερινά φαινόμενα που παρατηρούμε κυβερνούνται από καθολικούς κανόνες που λειτουργούν σε χρονικές και χωρικές κλίμακες πολύ πέρα από την κανονική ανθρώπινη εμπειρία. Η φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων είναι μια λεωφόρος επιστημονικής ενασχόλησης με αυτούς τους κανόνες. Ποιοι νόμοι κυβερνούν την ενέργεια, την ύλη, το χώρο και το χρόνο στις πλέον θεμελιώδεις κλίμακες;

Για να απαντήσουν σ' αυτές τις ερωτήσεις, οι σωματιδιακοί φυσικοί προσπαθούν να απομονώσουν, να δημιουργήσουν και να ταυτοποιήσουν τις στοιχειώδεις αλληλεπιδράσεις των πλέον βασικών συστατικών του σύμπαντος. Μια προσέγγιση είναι η παραγωγή μιας δέσμης από στοιχειώδη σωματίδια σε έναν επιταχυντή και η μελέτη της συμπεριφοράς αυτών των σωματιδίων - για παράδειγμα, όταν αυτά προσπίπτουν σε ένα κομμάτι κάποιου υλικού ή όταν συγκρούονται με μια άλλη δέσμη σωματιδίων. Άλλα πειράματα εκμεταλλεύονται φυσικά παραγόμενα σωματίδια, όπως αυτά που παράγονται από τον ήλιο ή περιέχονται στις κοσμικές ακτίνες που χτυπούν τη γήινη ατμόσφαιρα. Κάποια πειράματα εμπεριέχουν τη μελέτη φυσιολογικών υλικών σε τεράστιες ποσότητες για να διακρίνουν σπάνια ή άγνωστα ως σήμερα φαινόμενα. Όλα αυτά τα πειράματα βασίζονται σε εξελιγμένους αισθητήρες που χρησιμοποιούν ένα εύρος από τεχνολογίες αιχμής για να μετρήσουν και να καταγράψουν τις ιδιότητες των σωματιδίων.

Οι φυσικοί των στοιχειωδών σωματιδίων χρησιμοποιούν επίσης αποτελέσματα από επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια για να μελετήσουν τα στοιχειώδη σωματίδια και τις δυνάμεις που καθορίζουν τις αλληλεπιδράσεις τους. Αυτή τη τελευταία κατηγορία πειραμάτων υπογραμμίζει την αυξανόμενη σημασία της διασύνδεσης της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων με την αστρονομία, την αστροφυσική και την κοσμολογία.

Απο το "Revealing the Hidden Nature of Space and Time: Charting the Course for Elementary Particle Physics" (2006), Committee on Elementary Particle Physics in the 21st Century, National Research Council.

Μετάφραση: Άρης Χατζηχρήστος