کوچک ترین اجزای سازنده ماده که وجود دارند، چه هستند و چطور آنها با یکدیگر ترکیب می شوند تا تمام ماده ای را که در اطراف مان می بینیم، تشکیل دهند؟ پاسخ به این پرسش دقیقا هدف فیزیک ذرات بنیادی است. هدف این شاخه از فیزیک جست و جوی کوچک ترین دانه های ماده موجود که به بخش های کوچک تر شکسته نمی شوند، است. همچنین چیستی آن، اینکه چطور با یکدیگر برهمکنش دارند.
مکانی را تصور کنید که ماده هر چیزی از تکه های هم چین تشکیل شده است (شکل ۱-۱ را ببینید). حال اگر بپرسم کوچک ترین بخش های ماده در اینجا چیست؟» پاسخ بسیار ساده خواهد بود. جدا کردن قطعات متعدد برای دیدن کوچک ترین قطعه کار راحتی است. از آن به بعد ممکن است فردی در پی این باشد که بفهمد ذرات بنیادی که در جهان از تکه های هم چین درست شده اند، چه هستند.
با این حساب، ذرات بنیادی در دنیای واقعی چه هستند؟ با ماده واقعی، این موضوع از دنیایی فرضی که با هم چین ساخته شده سخت تر است؛ زیرا | نمی توانیم به راحتی کوچکترین اجزای آن را ببینیم؛ اما در آزمایشگاههای فیزیک، فیزیکدانان می توانند. ماده در واقع از اتم تشکیل شده است اما اتمها بنیادی نیستند. آنها اشیاء تشکیل یافته از چیزهایی هستند که می توانیم در شکل ۱-۲ ببینیم. اتمها دارای یک هسته اتمی مشتمل بر پروتونها و نوترونها هستند؛ و نیز الکترونهایی که در اطراف هسته تشکیل یک ابر را می دهند. بنابر این اتم ها بیشتر از فضای خالی تشکیل شده اند. برای تصور اندازه یک اتم، هسته را به اندازه بدن خود تصور کنید.
گوتنبرگ
پولین گنیو
