El Modelo Estándar (SM) es, hasta el momento, la mejor explicación que existe para entender los elementos más fundamentales de la materia, sus propiedades e interacciones. Los experimentos realizados en las últimas décadas así lo corroboran. Sin embargo, persisten algunos defectos y posibles desviaciones: por ejemplo, sus piezas no encajan con la gravedad o la materia oscura, y tampoco pueden explicar el predominio de la materia sobre la antimateria en el universo. Llevar el Modelo Estándar hasta sus límites podría revolucionar la física de partículas y, con ella, nuestra comprensión del Universo.
El conocimiento del universo está entrando en una nueva era. Gracias a la mejora tecnológica de los dispositivos de observación y a la creciente capacidad para el análisis de datos, se abre una ventana que podría revolucionar nuestro conocimiento del cosmos. En este escenario, la astronomía multimensajero es una disciplina de enorme potencial en el ámbito de la física. Hoy es posible observar un mismo evento cósmico con diferentes señales, además de la luz, como la radiación electromagnética, las ondas gravitacionales o los neutrinos.
El estudio de la estructura de los núcleos atómicos, donde se encuentra casi toda la masa que compone la materia, ha mejorado la comprensión de las interacciones y reacciones que se producen en su interior. Recrear y analizar estos procesos resulta esencial para entender la existencia de los diversos elementos que componen la tabla periódica, poner en marcha los mecanismos que hicieron posible la energía atómica, o desarrollar las técnicas de imagen y tratamiento médico que contribuyen a mejorar la atención sanitaria.
