La fisica delle particelle elementari si occupa dello studio delle proprietà dei costituenti fondamentali della materia e delle interazioni tra di essi. Per permettere di rivelare sperimentalmente queste particelle sono stati costruiti grandi acceleratori e grandi apparati sperimentali che studiano le collisioni tra le particelle ad energie elevatissime, per cui molte volte ci si riferisce a questa branca della fisica anche con il nome di fisica delle alte energie.
Il laboratorio più importante nel modo in questo campo è il CERN di Ginevra dove, tra l'altro, viene prodotto un fascio di neutrini che viene inviato al Laboratorio del Gran Sasso ove questi neutrini vengono rivelati.
Un altro modo di studiare alcune di queste particelle è più recentemente stato quello di costruire laboratori sotterranei, protetti da consistenti strati di roccia in miniere o all’interno di montagne; il laboratorio presente all’interno del Gran Sasso rappresenta il più grande laboratorio sotterraneo del mondo. Questi laboratori funzionano anche come osservatori astrofisici, capaci di studiare particelle elementari prodotte in fenomeni che avvengono nell’Universo.

Tutte le osservazioni raccolte negli esperimenti di fisica delle particelle elementari sono servite a costruire una visione unitaria di queste particelle e delle loro interazioni mediante una teoria di campo quantistica chiamata Modello Standard che costituisce la teoria fisica più avanzata sulla struttura fondamentale della materia.
Da questo genere di ricerche sono nati anche gli acceleratori oggi usati in campo medico, ad esempio per la cura dei tumori (radioterapia), oltre a strumenti avanzati di diagnostica medica (NMR, PET, etc)

L’attività in questo settore svolta nel nostro Dipartimento si rivolge ad aspetti sia di natura teorica che sperimentale, con il coinvolgimento di molti ricercatori e in stretta collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) che ha un presso di noi un Gruppo Collegato, e soprattutto con la presenza dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso che rappresentano un importante polo di eccellenza delle ricerche in questo settore in Italia e nel mondo.

Attivita' di ricerca sperimentale

Attivita' di ricerca teorica