基本粒子与探测：介子通常由一个价夸克和一个价反夸克组成

粒子与反粒子湮灭可把静止能转为其他粒子能量。湮灭不是物质能量从宇宙中彻底消失。成对产生需要满足能量与动量守恒条件。光子是电磁相互作用的媒介粒子。弱相互作用参与某些粒子衰变和核转变。带电弱玻色子与中性弱玻色子具有较大质量。中微子只通过很弱的相互作用影响普通物质。

色禁闭限制夸克在低能条件下单独出现。胶子是传递强相互作用的规范玻色子。胶子本身携带色荷并能够彼此相互作用。强子是参与强相互作用的一类复合粒子。重子通常具有三个价夸克组成的结构。介子通常由一个价夸克和一个价反夸克组成。反粒子与对应粒子具有相同质量和相反相关量子数。正电子是与电子质量相同而电荷相反的反粒子。

大量中微子可以穿过地球而不发生碰撞。中微子振荡表示不同味态之间发生转变。希格斯场与部分基本粒子的质量起源有关。希格斯玻色子是相关量子场的一种激发。质子的大部分质量不直接等于价夸克质量之和。粒子加速器利用电磁场改变带电粒子的运动。对撞机把高速粒子束引导至相交位置发生碰撞。探测器记录粒子通过物质时留下的信号。

带电粒子的轨迹弯曲可用于估计其动量。量能器通过吸收粒子能量产生可测信号。粒子寿命能够通过衰变长度和速度关系推算。高碰撞能量有助于探测更小的空间尺度。更高能量并不保证每次碰撞都产生新粒子。虚粒子是微扰计算中的内部量子贡献。虚粒子不能简单当作短暂借来能量的实物。