Фи́зика элемента́рных части́ц (ФЭЧ), часто называемая также субъядерной физикой — раздел физики, изучающий структуру и свойства элементарных частиц и их взаимодействия.
Ква́нтовая тео́рия по́ля (КТП) — раздел физики, изучающий поведение квантовых систем с бесконечно большим числом степеней свободы — квантовых полей; является теоретической основой описания микрочастиц, их взаимодействий и превращений. На языке КТП основываются физика высоких энергий и физика элементарных частиц, её математический аппарат используется в физике конденсированного состояния. КТП в виде Стандартной модели в настоящее время является единственной экспериментально подтверждённой теорией, способной описывать и предсказывать результаты экспериментов при достижимых в современных ускорителях высоких энергиях.
Суперсимме́трия, или симме́трия Фе́рми — Бо́зе, — гипотетическая симметрия, связывающая бозоны и фермионы в природе. Абстрактное преобразование суперсимметрии связывает бозонное и фермионное квантовые поля, так что они могут превращаться друг в друга. Образно можно сказать, что преобразование суперсимметрии может переводить вещество во взаимодействие, и наоборот.
, в широком смысле — соответствие, неизменность (инвариантность), проявляемые при каких-либо изменениях, преобразованиях. Так, например, сферическая симметрия тела означает, что вид тела не изменится, если его вращать в пространстве на произвольные углы. Двусторонняя симметрия означает, что правая и левая сторона относительно какой-либо плоскости выглядят одинаково.
Тео́рия струн — направление теоретической физики, изучающее динамику взаимодействия объектов не как точечных частиц, а как одномерных протяжённых объектов, так называемых квантовых струн. Теория струн сочетает в себе идеи квантовой механики и теории относительности, поэтому на её основе, возможно, будет построена будущая теория квантовой гравитации.
Прео́ны — гипотетические элементарные частицы, из которых могут состоять кварки и лептоны. Несмотря на то, что на сегодняшний момент нет пока никаких экспериментальных указаний на неточечность кварков и лептонов, ряд соображений указывает на то, что они могут быть составными частицами.
M-тео́рия — вариант теории струн, современная физическая теория, созданная с целью объединения фундаментальных взаимодействий. В качестве базового объекта используется так называемая «брана» — протяжённый двухмерный или с бо́льшим числом измерений (n-брана) объект.
Тео́рия бозо́нных струн — первоначальная версия теории струн, разработанная в конце 1960-х — начале 1970-х годов. Струны как фундаментальные объекты природы были введены в физику элементарных частиц для объяснения особенностей строения адронов. Обнаружение зависимости между спином адрона и его массой привело к созданию теории Редже, в которой разные адроны рассматривались не как элементарные частицы, а как различные проявления единого протяжённого объекта — реджеона. В последующие годы усилиями Габриэле Венециано, Йоитиро Намбу, Холгера Бех Нильсена и Леонарда Сасскинда была выведена формула для рассеяния реджеонов и была дана струнная интерпретация протекающих при этом явлений. С наступлением эры квантовой хромодинамики научное сообщество утратило интерес к теории струн в адронной физике.
Ква́нтовая струна́ — в теории струн бесконечно тонкие одномерные объекты длиной в 10−35 м, колебания которых воспроизводят всё многообразие элементарных частиц. Характер колебаний струны задаёт свойства материи, такие как электрический заряд и масса.
Это список частиц в физике элементарных частиц, включающий не только открытые, но и гипотетические элементарные частицы, а также составные частицы, состоящие из элементарных частиц.
Теории Великого объединения, ТВО (англ. Grand Unified Theory, GUT) — в физике элементарных частиц группа теоретических моделей, описывающих единым образом сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия. Предполагается, что при чрезвычайно высоких энергиях (выше 1014 ГэВ) эти взаимодействия объединяются. Хотя это единое взаимодействие не наблюдалось непосредственно, многие модели ТВО предсказывают его существование. Если объединение этих трех взаимодействий возможно, это поднимает вопрос о том, что в очень ранней Вселенной была великая объединительная эпоха, в которой эти три фундаментальных взаимодействия еще не были разделены друг от друга.
Исключи́тельно проста́я тео́рия всего́ — единая теория поля, которая объединяет все известные физические взаимодействия, существующие в природе. Предложена американским физиком Гарретом Лиси 6 ноября 2007 года.Теория основана на группе Ли типа E8. Некоторые известные физики уже высказались в её поддержку, однако в теории обнаружен ряд неточностей и проблем.
D-брана — класс протяженных объектов в теории струн, на которых открытые струны могут заканчиваться граничными условиями Дирихле, в честь которых они названы. D-браны были введены в науку Дайем, Ли и Польчински, и, независимо, Хоржавой в 1989 году. В 1995 году Польчинский отождествил D-браны с черными Р-бранными решениями супергравитации, совершив открытие, которое привело ко Второй Суперструнной революции и двойственности голографии и М-теории.
Бозо́нная струна́ — один из основных объектов изучения теории струн.
Фермионная струна — основной объект исследования теории струн, он также присутствует в моделях в физике конденсированных сред.
Термин возник в 1970-х, как результат введения фермиевских степеней свободы в протяжённый объект − струну.
Гетероти́ческая струна́ — является одним из основных объектов исследования теории струн. Она является наиболее сложной в изучении, так как представляет собой несуперсимметричный гибрид бозонной и фермионной струн.
Фи́зика за преде́лами Станда́ртной моде́ли относится к теоретическим разработкам, которые необходимы, чтобы объяснить недостатки Стандартной модели, такие как происхождение массы, сильная CP-проблема, нейтринные осцилляции, асимметрия материи и антиматерии, происхождение тёмной материи и тёмной энергии. Другая проблема заключается в математических основах самой Стандартной модели — Стандартная модель не согласуется с общей теорией относительности в том смысле, что одна или обе теории распадаются в своих описаниях на более мелкие при определённых условиях.
Сква́рки — в физике элементарных частиц гипотетические бозоны, суперпартнёры кварков, сфермионы, чьё существование постулируется в теориях суперсимметрии. Префикс «с-» взят от слова «скалярный», как и для других суперпартнёров фермионов Стандартной модели, поскольку суперсимметрия связывает частицы, имеющие спин 1/2, со скалярными частицами. Скварки обозначаются так же, как и сопряжённые с ними кварки, но с тильдой сверху.
Суперматематика — отдел математической физики, который применяет математику супералгебр Ли к описанию бозонов и фермионов в суперсимметричных единых теориях поля. Возник в 60—70 г. XX века на основе работ Ф. А. Березина.
теория Янга — Миллса с четырьмя суперсимметриями — математическая и физическая модель, созданная для изучения частиц с помощью простой системы, подобной теории струн, с конформной симметрией. Это упрощённая игрушечная теория, основанная на теории Янга — Миллса, которая не описывает реальный мир, но полезна, поскольку она может служить испытательным полигоном для подходов к решению проблем в более сложных теориях. Она описывает вселенную, содержащую бозонные поля и фермионные поля, связанные 4 суперсимметриями. Это одна из самых простых и одна из немногих конечных квантовых теорий поля в четырёх измерениях. Её можно считать самой симметричной теорией поля, которая не связана с гравитацией.