CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire «Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών»): Το μεγαλύτερο πειραματικό κέντρο ερευνών σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο. Βρίσκεται δυτικά της Γενεύης, στα σύνορα Ελβετίας και Γαλλίας. Ιδρύθηκε το 1952 από δώδεκα ευρωπαϊκές κυβερνήσεις και σήμερα αριθμεί 20 κράτη-μέλη, μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα, η οποία είναι ιδρυτικό μέλος
Στοιχειώδες σωματίδιο: Χαρακτηρίζεται το μικρότερο δομικό σωματίδιο της ύλης που έχει ανακαλυφθεί και που δεν διαιρείται περαιτέρω, τουλάχιστον με τα σημερινά δεδομένα σε ακόμη μικρότερα. Συνεπώς ένα στοιχειώδες σωματίδιο είναι ένα σωματίδιο που δεν έχει εσωτερική δομή, δεν αποτελείται δηλαδή από άλλα σωματίδια. Τα στοιχειώδη σωματίδια αποτελούν τα δομικά υλικά όλων των άλλων σωμάτιων (υποατομικών).
Αδρόνιο: Ένας διαχωρισμός που μπορεί να γίνει ανάμεσα στα στοιχειώδη σωματίδια, αφορά το είδος των αλληλεπιδράσεων στις οποίες μπορούν αυτά να μετέχουν. Έτσι, χωρίζουμε τα στοιχειώδη σωματίδια στα αδρόνια και τα λεπτόνια. Η διαφορά τους έγκειται στο ότι τα πρώτα μπορούν να μετέχουν εκτός των άλλων και σε ισχυρές αλληλεπιδράσεις, ενώ τα λεπτόνια όχι. Τα αδρόνια ονομάστηκαν έτσι από την λέξη αδρός (=δυνατός), σε αντίθεση με τα λεπτόνια, από τη λέξη λεπτός (=αδύνατος). Τα λεπτόνια ονομάστηκαν έτσι γιατί τα πρώτα από αυτά που ανακαλύφθηκαν είχαν πολύ μικρή μάζα σε σχέση με τα αντίστοιχα αδρόνια. Μετέπειτα πειράματα έδειξαν ότι αυτό δεν ισχύει για όλα τα λεπτόνια, αλλά οι όροι αυτοί έχουν παραμείνει για ιστορικούς λόγους. Τα αδρόνια χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Τα βαρυόνια τα οποία είναι φερμιόνια και τα μεσόνια που είναι μποζόνια.
LHC (Large Hadron Collider, Μεγάλος Επιταχυντής Συγκρουόμενων Δεσμών Αδρονίων): Είναι ένας επιταχυντής στοιχειωδών σωματιδίων (αδρονίων) στο κέντρο πυρηνικών ερευνών CERN της Γενεύης. Οι πρώτες δέσμες πρωτονίων θα κυκλοφορήσουν στον επιταχυντή στις 10 Σεπτεμβρίου του 2008, ενώ οι πρώτες συγκρούσεις αναμένεται να πραγματοποιηθούν αργότερα, εφόσον διαπιστωθεί η σταθερότητα των δεσμών. Ο LHC είναι ο μεγαλύτερος και μέγιστης ενέργειας επιταχυντής στον κόσμο. Χρηματοδοτείται και κατασκευάζεται με τη συνεργασία περισσότερων από δύο χιλιάδων φυσικών από τριάντα-τέσσερις χώρες, πανεπιστήμια και εργαστήρια. Όταν τελειώσει η κατασκευή του, που άρχισε το 1999, θα χρησιμοποιείται για πειράματα από περισσότερους από οκτώ χιλιάδες φυσικούς από ογδόντα χώρες. Ο επιταχυντής θα χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύγκρουση δεσμών πρωτονίων-πρωτονίων, σε πολύ μεγάλες ενέργειες (7 ΤeV) από όπου προκύπτει και το όνομά του. Η εγκατάστασή του πραγματοποιήθηκε στην υπάρχουσα υπόγεια σήραγγα του επιταχυντή LEP, με περιφέρεια 27 χιλιομέτρων και σε βάθος μεταξύ 50 και 175 μέτρων περίπου.
Επιταχυντής σωματίδιων: ονομάζεται μια ειδική μηχανική διάταξη που μπορεί και επιταχύνει σωματίδια σε μεγάλες ταχύτητες, που μπορεί να φτάσουν ένα σημαντικό ποσοστό της ταχύτητας του φωτός. Στην πραγματικότητα ο επιταχυντής σωματιδίων επιταχύνει δέσμες φορτισμένων σωματιδίων (π.χ. πρωτονίων και ηλεκτρονίων) κατά μήκος μιας τροχιάς, χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Όταν πλέον οι δέσμες των σωματιδίων αυτών αναπτύξουν πολύ μεγάλη ταχύτητα οδηγούνται σε σύγκρουση με άλλα σωματίδια καλούμενα σωματίδια στόχοι. ¶λλες φορές, δέσμες σωματιδίων που κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις συγκρούονται στο εσωτερικό του επιταχυντή με συνέπεια να δημιουργούν νέα σωματίδια. Ειδικές ανιχνευτικές διατάξεις καθώς και υπολογιστές μπορούν και καταγράφουν τις τροχιές των σωματιδίων αυτών καθώς και τις εκτροπές και τροχιές των νέων σωματιδίων που προκύπτουν μετά τις συγκρούσεις των πρώτων. Τα σωματίδια περιέχονται σε έναν σωλήνα κενού έτσι ώστε να μην χάνουν ενέργεια χτυπώντας σε μόρια αέρα. Σε επιταχυντές υψηλής ενέργειας, τετραπολικοί μαγνήτες χρησιμοποιούνται για να εστιάσουν τα σωματίδια σε μία δέσμη και να αποτρέψουν την μεταξύ τους ηλεκτροστατική ή απωστική δύναμη που θα μπορούσε να τα εκτρέψει. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι επιταχυντών, οι γραμμικοί και οι κυκλικοί.
Μποζόνιο Χιγκς: Αποκαλείται «σωματίδιο του θεού» και, παρ' ότι αποτελεί έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της σωματιδιακής Φυσικής, είναι το μόνο από τα σωματίδια του Καθιερωμένου Μοντέλου που εξακολουθεί να διαφεύγει από τα όργανα παρατήρησης των ερευνητών. Σαράντα και πλέον χρόνια μετά την ανακάλυψή του η ύπαρξη του μποζονίου Χιγκς - ο μόνος τρόπος που οι επιστήμονες έχουν στη διάθεσή τους για να δικαιολογήσουν τη μάζα των σωματιδίων - δεν έχει ακόμη αποδειχθεί πειραματικά.
Αντίθετα με τα φωτόνια, τα οποία δεν έχουν μάζα, τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν, και μάλιστα ορισμένα από αυτά, όπως τα μποζόνια w και z, πολύ μεγάλη. Το γεγονός αυτό ωστόσο δεν συμφωνεί με τη λεγόμενη βασική συμμετρία βαθμίδας - η οποία εξασφαλίζει τη σταθερότητα στη θεμελιώδη θεωρία της ηλεκτρασθενούς συμμετρίας - και αποτελούσε ένα βασικό πρόβλημα για τη θεωρητική Φυσική. Η λύση προτάθηκε το 1964 από τον Πίτερ Χιγκς, τον Φρανσουά Ανζιέρ και τον Ρομπέρ Μπρου, με την εισαγωγή ενός νέου, θεωρητικού σωματιδίου, του μποζονίου Χιγκς, το οποίο δεν έδωσε εξήγηση μόνο για τα μποζόνια w και z, αλλά για τη μάζα όλων των σωματιδίων του Καθιερωμένου Μοντέλου.
Παρά τις έρευνες όμως που διεξάγονται όλες αυτές τις δεκαετίες και παρά τις έμμεσες αποδείξεις που δείχνουν προς αυτό, οι φυσικοί δεν έχουν κατορθώσει ως σήμερα να παράσχουν μια άμεση απόδειξη για την ύπαρξη του «σωματιδίου-θεού».
To Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model), της σωματιδιακής φυσικής είναι μια θεωρία που περιγράφει τις ισχυρές, ασθενείς και ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις, όπως και τα στοιχειώδη σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη. Ανεπτυγμένη ανάμεσα στην περίοδο 1970 - 1973, είναι ουσιαστικά μια κβαντική θεωρία πεδίου, η οποία στηρίζεται στην κβαντική μηχανική και στην ειδική θεωρία της σχετικότητας. Μέχρι σήμερα, σχεδόν όλα τα πειραματικά τεστ πάνω στις τρεις αλληλεπιδράσεις που περιγράφονται από το Καθιερωμένο Πρότυπο, συμφωνούν με τις θεωρητικές προβλέψεις. Όμως, το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν είναι μια πλήρης θεωρία στοιχειωδών αλληλεπιδράσεων, κυρίως επειδή δεν περιγράφει την βαρυτική αλληλεπίδραση.
