Před 46 lety, tedy 27. července 1964, uveřejnil skotský fyzik Peter Higgs (*1929) v časopise Physics Letters článeček, ve kterém vyplul na povrch jeden z největších problémů moderní částicové fyziky. Předpověděl v něm existenci hypotetické hmotné elementární částice ve standardním modelu částic. Teorie, které doposud popisovaly elektromagnetickou a slabou interakci, měly jeden problém. Klidové hmotnosti všech částic tvořících interakci (intermediální částice) měly nulovou hodnotu. To vychází pro foton, který je intermediální částicí elektromagnetické interakce, ale není to v souladu pro částice slabé interakce. Slabá interakce má totiž konečný dosah a podle kvantové teorie by jí odpovídající částice měly mít klidovou hmotnost nenulovou. Higgs zavedl do teorie další částice s nulovým spinem, a pak by měly intermediální částice slabé interakce požadovanou nenulovou hmotnost. Tento mechanismus bývá označován jako Higgsův mechanismus a hypotetické částice Higgsovy částice. Jsou to jediné částice standardního modelu, které ještě nebyly pozorovány, ale které zároveň hrají rozhodující roli ve vysvětlení původu hmotnosti ostatních elementárních částic, zejména rozdílu mezi nehmotným fotonem a velmi těžkými bosony W a Z.

Objevitelem protonu se stal v roce 1918  Ernest Rutherford.  Když prováděl pokusy se svými oblíbenými alfa částicemi (heliová jádra) zpozoroval, že alfa částice vystřelované do plynného dusíku, se v jeho scintilačním detektoru chovají podobně jako kladná jádra vodíku. Rutherford určil, že zdrojem jader vodíku musí být dusík, a proto musí obsahovat jádra vodíku. Domníval se, že jádra vodíku, s atomovým číslem 1, musí být elementární částice.  Dal jim název proton, podle řeckého protos, (jedna nebo první). V následujících letech byly o protonu zjištěny všechny důležité parametry - hmotnost, velikost, náboj,... Zdálo by se, že nás již nemůže ničím udivit. Omyl - vědci nyní zjistili, že protony mají o 4% menší poloměr, než se předpokládalo.

Jedním z mnoha možných použití laseru  je měření času. Pokud chceme měřit dobu velmi krátce trvajících jevů, je nyní nejlepší metodou použití krátkých laserových pulsů. Špičkové lasery umožňují generovat pulsy s periodou 100 attosekund. Týmu německých vědců z Institutu Maxe Borna pro nelineární optiku a krátkodobou spektroskopii se však nyní podařil změřit dosud nejmenší časový úsek. Má hodnotu dvanáct attosekund.

Zviditelnění atomů ve struktuře látky je dnes běžnou záležitostí pro nejrůznější typy elektronových mikroskopů. Kvantová fyzika zjistila, že elektrony nebo ionty mají vlnové vlastnosti podobně jako světlo a jejich vlnové délky jsou přitom mnohem kratší než vlnové délky viditelného světla. To umožnilo zkonstruovat právě elektronové a iontové mikroskopy, kde je světelný paprsek nahrazen svazkem částic, a které umožňují až 100 000 násobné úhlové zvětšení.  Kdo však pořídil první snímky atomů?

Neutrino je elementární částice ze skupiny leptonů. Vzniká při jaderných reakcích, které zahrnují beta rozpad. Poprvé je předpověděl roku 1931 Wolfgang Pauli, kdy vysvětlil beta rozpad neutronu na proton a elektron. Pauli předpověděl vznik tehdy nedetekovatelné částice a trvalo 25 let od vyslovení hypotézy o jejich existenci k jejímu experimentálnímu ověření v roce 1956. Název neutrino vymyslel Enrico Fermi, autor první teorie popisující chování neutrin. Jedná se o slovní hříčku, kdy v italštině znamená neutrone, název pro neutron, velký a neutrální, kdežto neutrino malý a neutrální.  Od roku 1962 se ví o třech typech neutrin: elektronové neutrino νe, mionové neutrino νμ a tauonové neutrino ντ, pojmenované podle jim odpovídajícím leptonům ve standardním modelu, což bylo roku 2007 ve Fermiho laboratoři experimentálně potvrzeno.

Než začne skutečně fungovat urychlovač LHC a než budou publicisté psát o nových vědeckých poznatcích by bylo dobré se podívat na obecné principy jeho činnosti. Urychlovač částic se používá k dodávání pohybové energie nabitým částicím (protony, elektrony, pozitrony...), které jsou urychlovány rozdílem potenciálů elektrického pole. Urychlovač způsobuje čelní srážky mezi dvěma svazky částic stejného druhu, buď protony, nebo různými typy iontů. Během srážky dojde k rozptýlení částic a pokud mají dostatečnou energii, vznikají přitom další částice. Procesy během srážky zaznamenávají a vyhodnocují částicové detektory. Urychlovače slouží k výzkumu elementárních částic, ale i v technické praxi. Existují dva základní typy urychlovačů: lineární a kruhový.

Podle současných teorií tvoří klasická hmota složená z atomů asi 5% vesmíru. A z těchto pěti procent údajně jen 1 % klasické hmoty vesmíru je vidět v podobě světla hvězd, celých galaxií...
Zbývajících 95% vesmíru stále přesně neznáme. Vůbec netušíme, jaká je podstata takzvané temné energie, která tvoří asi 72% vesmíru. A o 23% procentech vesmíru tvořených temnou hmotou se možná již letos dozvíme více. Koncem měsíce března znovu začnou pokusy na urychlovači LHC, jejichž cílem je objevit částice temné hmoty.

Antihmotu na Zemi nemusíme hledat jen v urychlovačích částic, ale dokonce i v přírodě. Vědci totiž odhalili v pozemských bouřích stopy antičástic - konkrétně pozitronů. Vesmírný teleskop Fermi, který v průběhu každých tří minut zmapuje celou oblohu v spektrální oblasti gama záření, zaznamenal  během svých 14 měsíců provozu i 17 záblesků gama záření, které pocházelo přímo z naší planety. Údajně se jedná o gama záblesky z blesků našich běžných pozemských bouří. Vědci si teď lámou hlavu, proč záření z blesků vypadá, jako kdyby neslo stopu výskytu antihmoty.

V laboratoři by se při provádění pokusů nemělo svačit či konzumovat nápoje. Dokonce by se tam při experimentování neměly tyto věci vůbec přinášet. O tom, že je to opravdu nutné, vám nyní mohou vyprávět vědci pracující na urychlovači LHC (Large Hadron Collider)  v CERNu. Obří urychlovač, který po rok trvajících opravách už uvádějí do provozu, totiž museli vypnout kvůli úlomku bagety.

Uhlík je hvězdným chemickým prvkem. Jakoby mu nestačilo, že umožňuje veškerý život na Zemi. V posledních letech je o něm čím dál více slyšet i nejrůznějších technologických odvětvích, jejichž společným jmenovatelem je předpona nano-. Za nejperspektivnější materiál, který vykazuje řadu skutečně nečekaných až těžko uvěřitelných vlastností, je považována zvláštní forma čistého uhlíku – grafen. Tvoří jej rovinná síť jedné vrstvy atomů uhlíku uspořádaných do tvaru šestiúhelníků. Tato forma uhlíku má nejenom výjimečné elektrické vlastnosti, ale zdá se, že se dá využít v nanosvětě jako velmi citlivé váhy.