Фи́зика элемента́рных части́ц (ФЭЧ), часто называемая также субъядерной физикой — раздел физики, изучающий структуру и свойства элементарных частиц и их взаимодействия.
Виртуа́льная части́ца — объект, который характеризуется почти всеми квантовыми числами, присущими одной из реальных элементарных частиц, но для которого нарушена свойственная последней связь между энергией и импульсом частицы. Понятие о виртуальных частицах возникло в квантовой теории поля. Такие частицы, родившись, не могут «улететь на бесконечность», они обязаны либо поглотиться какой-либо частицей, либо распасться на реальные частицы. Известные в физике фундаментальные взаимодействия протекают в форме обмена виртуальными частицами.
Излуче́ние Хо́кинга — гипотетический процесс излучения чёрной дырой разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов; назван в честь Стивена Хокинга. Излучение Хокинга — главный аргумент учёных относительно распада (испарения) небольших чёрных дыр, которые теоретически могут возникнуть в ходе экспериментов на БАК. На этом эффекте основана идея сингулярного реактора — устройства для получения энергии из чёрной дыры за счёт излучения Хокинга.
Чёрная дыра́ — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он представляет собой сферу с радиусом Шварцшильда, который считается характерным размером чёрной дыры.
Фото́н — фундаментальная частица, квант электромагнитного излучения в виде поперечных электромагнитных волн и переносчик электромагнитного взаимодействия. Это безмассовая частица, способная существовать, только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. В физике фотоны обозначаются буквой γ.
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.
Ква́нтовая электродина́мика (КЭД) — квантовополевая теория электромагнитных взаимодействий; наиболее разработанная часть квантовой теории поля. Классическая электродинамика учитывает только непрерывные свойства электромагнитного поля, в основе же квантовой электродинамики лежит представление о том, что электромагнитное поле обладает также и прерывными (дискретными) свойствами, носителями которых являются кванты поля — фотоны. Взаимодействие электромагнитного излучения с заряженными частицами рассматривается в квантовой электродинамике как поглощение и испускание частицами фотонов.
Фрэнк Ви́льчек (Ви́лчек) — американский физик-теоретик, нобелевский лауреат 2004 года. Доктор философии (1974), профессор Массачусетского технологического института, член Национальной АН США (1990) и Американского философского общества (2005), иностранный член Китайской академии наук (2021).
Мате́рия — одно из основных понятий физики, общий термин, определяющийся множеством всего содержимого пространства-времени и влияющий на его свойства.
Энергети́ческий спектр — набор возможных энергетических уровней квантовой системы. Система потенциально способна занять любой уровень из набора, но сам спектр не даёт информации о вероятности реализации того или иного уровня (состояния).
Пла́нковская чёрная дыра́ — гипотетическая чёрная дыра с минимально возможной массой, которая равна планковской массе.
Максимо́н (планкеон) — гипотетическая частица, масса которой равна (возможно, с точностью до безразмерного коэффициента порядка единицы) планковской массе — предположительно максимально возможной массе в спектре масс элементарных частиц,
- MP ≈ 1,2209⋅1019 ГэВ / c² = 2,176⋅10−5 г. Радиус максимона ⋅10−33 м.
Энергия вакуума это сумма энергий наинизших энергетических состояний всех квантованных полей в вакууме. Энергия вакуума однородна в пространстве и постоянна во времени. Плотность её является мировой константой.
Перенормиро́вка в квантовой теории поля — процедура устранения ультрафиолетовых расходимостей в классе теорий, называемых перенормируемыми. С физической точки зрения соответствует изменению начальных (затравочных) лагранжианов таких теорий с тем, чтобы результирующая динамика теории не содержала сингулярностей. Другими словами, перенормировка — это уточнение лагранжиана взаимодействия с той целью, чтобы он не приводил к расходимостям. Члены, добавляемые для этого в лагранжиан, называются контрчленами.
Поляризация вакуума — совокупность виртуальных процессов рождения и аннигиляции пар частиц в вакууме, обусловленных квантовыми флуктуациями. Эти процессы формируют нижнее (вакуумное) состояние систем взаимодействующих квантовых полей.
Ниже приведён список нерешённых пробле́м совреме́нной фи́зики. Некоторые из этих проблем носят теоретический характер. Это означает, что существующие теории оказываются неспособными объяснить определённые наблюдаемые явления или экспериментальные результаты. Другие проблемы являются экспериментальными, а это означает, что имеются трудности в создании эксперимента по проверке предлагаемой теории или по более подробному исследованию какого-либо явления.
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.
Парадоксы электрона — парадоксы классической электродинамики, вытекающие из предположения о точечном характере электрона. Если предположить наличие конечных размеров у электрона, то электрон должен быть либо абсолютно твёрдым, либо сжимаемым телом. Существование абсолютно твердых тел невозможно вследствие требования релятивистской инвариатности теории относительности. Если предположить, что электрон сжимаем, то должны существовать возбуждённые состояния электрона, а на опыте они не обнаружены. Другой проблемой протяженного электрона является необходимость использования неэлектромагнитных сил, препятствующих кулоновскому отталкиванию. В результате нарушается релятивистская инвариантность теории.
Современная физическая картина мира — обобщённое современное физическое представление о природе. В русскоязычной философской литературе употребляется синоним этого термина постнеклассическая физическая картина мира.
Собственная энергия частицы в квантовой теории поля — это полная энергия частицы с учётом изменений в окружающем пространстве (вакууме). Обозначают 
, и представляет собой вклад в энергию частицы или эффективную массу из-за взаимодействия между частицей и её окружением. В электростатике энергия, необходимая для формирования распределения зарядов, принимает форму собственной энергии за счёт перемещения составляющих зарядов из бесконечности, где электрическая сила стремится к нулю. В контексте физики конденсированного состояния, для электронов — квазичастицам, движущимся в материале, собственная энергия или часто говорят о собственной энергетической части представляет собой потенциал, который ощущает электрон из-за взаимодействия с окружающей средой. Поскольку электроны отталкивают друг друга, движущийся электрон поляризует или заставляет смещаться электроны поблизости, а затем изменяет потенциал движущихся электронных полей.
