Ускорительная физика элементарных частиц помогает учёным изучать свойства частиц следующим образом:

• Обнаружение новых частиц. 1 В столкновениях, которые происходят в ускорителях, могут появляться совершенно новые частицы, ранее не наблюдавшиеся в природе. 1 Например, в ЦЕРН (Европейской организации по ядерным исследованиям) был открыт бозон Хиггса — частица, которая доказала существование так называемого «поля Хиггса», дающего массу другим частицам. 1
• Исследование фундаментальных взаимодействий. 1 Частицы, такие как кварки и лептоны, взаимодействуют друг с другом через обмен различными бозонами — частицами, которые являются носителями фундаментальных сил. 1 Благодаря ускорителям можно наблюдать эти взаимодействия в лабораторных условиях и проверять теории о том, как работают силы на самых малых масштабах. 1
• Понимание структуры материи. 1 Когда частицы сталкиваются с высокой энергией, они могут разрушаться на более мелкие составные части — кварки, лептоны и другие элементарные частицы. 1 Эти процессы позволяют учёным заглянуть в структуру материи и лучше понять, как устроены атомы и более сложные структуры. 1

Неускорительная физика элементарных частиц помогает учёным изучать свойства частиц следующим образом:

• Исследование элементарных частиц естественного происхождения. 23 В неускорительных экспериментах исследуются элементарные частицы естественного происхождения. 23 Типичные неускорительные эксперименты — наблюдение за нейтрино в так называемых нейтринных телескопах, поиск распада протона, безнейтринного двойного бета-распада и прочих крайне редких событий в большом объёме вещества, эксперименты с космическими лучами. 23
• Изучение проблем, которые лежат вне возможностей современных ускорителей. 6 К таким проблемам относятся, например, исследования, в которых прослеживается тесная связь физики элементарных частиц с астрофизикой, космологией и характером эволюции Вселенной. 6