Physique au-delà du modèle standard
La physique au-delà du modèle standard se rapporte aux développements théoriques de la physique des particules nécessaires pour expliquer les défaillances du modèle standard, telles que l'origine de la masse, le problème de la violation CP de l'interaction forte, les oscillations des neutrinos, l'asymétrie matière-antimatière, et la nature de la matière noire et de l'énergie noire. Un autre problème réside dans le cadre mathématique du modèle standard lui-même : son incompatibilité avec celui de la relativité générale, au point que l'une ou l'autre ou les deux théories deviennent inopérantes face à certaines conditions, par exemple les singularités gravitationnelles connues de l'espace-temps comme le Big Bang ou l'horizon des événements des trous noirs. Les théories au-delà du modèle standard comprennent de nombreuses extensions du modèle standard jusqu'à la supersymétrie, telles que le modèle standard supersymétrique minimal (en abrégé MSSM pour Minimal Supersymmetric Standard Model) et le Modèle standard supersymétrique quasi-minimal (NMSSM pour Next to Minimal Supersymmetric Standard Model), ou des explications entièrement nouvelles telles que la théorie des cordes, la théorie M et les dimensions supplémentaires. Comme ces théories s'efforcent de reproduire l'intégralité de phénomènes ordinaires, l'identification de celle qui est correcte, ou au moins celle qui constitue la « meilleure avancée » vers la théorie du tout, peut seulement être réglée expérimentalement et constitue l'un des champs de recherche les plus actifs tant en physique théorique qu'en physique expérimentale. 400px|thumbnail|right|Le Modèle standard des particules élémentaires. Bien qu'il constitue la théorie physique la plus réussie à ce jour, le modèle standard n'est pas parfait. Une grande partie des résultats publiés par les physiciens théoriciens consiste à proposer différentes formes d'une nouvelle physique « au-delà du modèle standard », qui modifieraient le modèle standard de façon suffisamment subtile pour qu'il reste compatible avec les données existantes, tout en y apportant des rectifications suffisamment substantielles pour prédire les résultats selon le « modèle non standard » de nouvelles expériences qui seraient proposées.