La rama de la física que estudia el comportamiento de la materia y la energía a escalas extremas, como en los aceleradores de partículas.La física de altas energías es la rama de la física que estudia los constituyentes fundamentales de la materia y las fuerzas que actúan entre ellos a las escalas más pequeñas y las energías más altas. Busca responder preguntas sobre los bloques básicos del universo, como quarks, leptones y bosones, y cómo interactúan. Este campo también se conoce como física de partículas y explora fenómenos que ocurren en condiciones extremas, a menudo recreando estados similares a los justo después del Big Bang.
El campo surgió a mediados del siglo XX con el desarrollo de los aceleradores de partículas y el descubrimiento de un creciente 'zoológico' de hadrones. El Modelo Estándar de la física de partículas, desarrollado en la década de 1970, se convirtió en la teoría fundamental, confirmada posteriormente por el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012.
Los físicos de altas energías utilizan aceleradores de partículas para colisionar partículas a velocidades cercanas a la de la luz. Estas colisiones convierten la energía cinética en masa, creando partículas nuevas, a menudo de vida corta. Los detectores que rodean los puntos de colisión registran las trayectorias, energías e identidades de los restos, lo que permite a los físicos inferir las propiedades de las partículas producidas y poner a prueba las predicciones teóricas.
Las técnicas y tecnologías desarrolladas para la física de altas energías, como los detectores de partículas y la tecnología de aceleradores, se utilizan en la imagen médica (por ejemplo, las tomografías por emisión de positrones) y en la terapia contra el cáncer (hadronterapia).
El Gran Colisionador de Hadrones del CERN, el acelerador de partículas más potente del mundo, opera a energías que existían solo una billonésima de segundo después del Big Bang.
