שנת 1932 הייתה שנה פלאית בתחום החלקיקים היסודיים: במעבדת קוונדיש בקיימברידג' התגלה הנייטרון, במעבדה סמוכה נעשה לראשונה שימוש במאיץ חלקיקים כדי לפרק פרוטון, ובתצפיות של קרינה קוסמית התגלה לראשונה אנטי-חומר.
שנות ה-80 וה-90.
רצף התגליות המשמעותיות שהחל בשנות ה-50 נמשך גם לתוך שנות ה-80 וה-90; מספר מגמות אפיינו את חקר החלקיקים בעשורים אלו:
אחת מתופעות הלוואי של מגמות אלו הוא ירידה בחשיפה הציבורית של הפיזיקה הגדולה, ובעקבות כך ירידה בתקצוב שלהם. אבן דרך משמעותית בנושא זה היא פרשת ה-SSC) Superconducting Super Collider) ופרשת ה-LHC. בתחילת שנות ה-80, במאמץ להשיב לארצות הברית את ההובלה בפיזיקה של חלקיקים (שניטלה ממנה על ידי CERN), הוחל בארצות הברית בבנייה של מאיץ בשם SSC, שתוכנן על מנת לשבור את שיאי האנרגיה של המאיצים, ולהגיע לאנרגיה של 20 TeV (טרה אלקטרון וולט). באירופה הוחל באותו הזמן בתכנונו של ה-LHC, שבו אנרגיית ההתנגשות צפויה להיות רק 14 TeV, אך שטף החלקיקים אמור להיות גדול יותר. בשנת 1991 החלו עבודות הבנייה המשמעותיות על ה-SSC, ובמהרה הסתבר שהעלות הייתה גדולה משתוכנן. התקציב המקורי, 4.4 מיליארד דולר, צמח בשנת 1993 ל-12 מיליארד דולר. בשנת 1993, לאחר שכבר נחפרו 22.5 ק"מ של מנהרות עבור המאיץ, ערך הקונגרס האמריקני ועדה על מנת לקבוע את עתידו של המיזם והוא החליט לבסוף לבטלו. גם פרויקט ה-LHC עמד בפני קשיים תקציביים גדולים, שהכריחו את מנהלי CERN להרחיב את מקורות המימון גם אל מחוץ לגבולות אירופה, ולקבל מימון גם מארצות הברית ומיפן. ה-LHC היה צפוי להתחיל לפעול באוגוסט 2008 (החל בספטמבר 2008).
תפנית חשובה נוספת הייתה החיבור בין פיזיקת החלקיקים לבין תחום האסטרופיזיקה. היחסים בין שני הענפים הפכו קרובים ודו-כיווניים: נעשה שימוש בפיזיקת החלקיקים כדי להבין את התהליכים המתרחשים במעבה הכוכבים, את המפץ הגדול, וכן על מנת לקבל הבנה של החומר האפל. מן העבר השני, התיקון הראשון (והיחיד נכון ל-2015) למודל הסטנדרטי בא מתצפיות אסטרונומיות על כמות הנייטרינו המגיעים מהשמש, תצפיות שהביאו לתגלית כי לנייטרינו יש מסה. כמו כן, לעיתים מתייחסים ל-LHC כמתקן שיוכל ליצור תנאים זהים לאלו שהיו ביקום רגעים קצרים לאחר המפץ הגדול.
פיזיקה גדולה.
מלחמות העולם, ובעיקר פיתוחו של נשק גרעיני, הדגימו למעצמות העולם את החשיבות והיתרון בהשקעות ממשלתיות גדולות בפיזיקה ובייסודן של מעבדות לאומיות. בנוסף, הדרישות הניסיוניות בחקר של חלקיקים יסודיים, בחקר החלל ובחיפוש אחרי מקורות אנרגיה חלופיים החלו לדרוש מתקנים ניסיוניים גדולים יותר ותקציבים שהיו מעבר ליכולתן של מעבדות אקדמיות. כל זאת הביאו לייסודן של מעבדות לאומיות ובינלאומיות בארצות הברית, ברית המועצות, אירופה ויפן, אשר הביאו לפריצות דרך גדולות וגילויים של תחומי מחקר חדשים.
מלחמות העולם.
במהלך מלחמת העולם הראשונה והשנייה, טכנולוגיות מבוססות מדע כגון מטוסים, צוללות, מכ"ם, מחשבים ושיטות הצפנה שיחקו תפקיד מכריע. במהלך מלחמת העולם השנייה גייסו המעצמות השונות צוותים של מדענים לצורך פיתוחים טכנולוגיים שלהם הייתה השפעה גדולה על המשך הלחימה. מיזמים אלו הצריכו מערכת של שיתופי פעולה בין האקדמיה לצבא ולתעשייה, והמחישו את הצורך והתועלת בהשקעות גדולות של הממשלה במדע. בין מיזמים אלו ניתן למצוא:
פיזיקה גדולה בארצות הברית לאחר מלחמת העולם השנייה.
פרויקט מנהטן השאיר אחריו רשת של מעבדות לאומיות: המעבדה הלאומית לוס אלמוס, המעבדה הלאומית אוק רידג' והמעבדה הלאומית ארגון. לאלו צורפו המעבדה הלאומית לורנס ברקלי והמעבדה הלאומית ברוקהייבן שהוקמה בלונג איילנד בשנת 1947. כמו כן הוקמו שלוש רשויות ממשלתיות לתקצוב מעבדות אלו: המשרד למחקר של הצי (Office of Naval Research), הרשות הלאומית למדע (National Science Foundation) והוועדה לאנרגיה אטומית של ארצות הברית. פעולות אלו, ובנוסף ההכפלה בכמות המוסדות להשכלה גבוהה בארצות הברית, הפכו את ארצות הברית למובילה העולמית בתחום הפיזיקה, דבר שהתבטא בין היתר בכך שרוב פרסי נובל לפיזיקה בעשרות השנים הבאות יינתנו למדענים אמריקאיים. שיאה של ההשקעה האמריקאית במדע היה בשנות ה-60 וה-70. בשנת 1960 נבחר ג'ון קנדי לנשיאות והוא מינה פיזיקאים כיועצים בכירים שלו והכריז על המרוץ לחלל. בזכותו קיבלו הפיזיקאים חשיפה ציבורית רחבה. הוקמו שתי מעבדות לאומיות נוספות, המאיץ הליניארי של סטנפורד (SLAC) בהשקעה של 100 מיליון דולר ופרמילאב בהשקעה של 250 מיליון דולר.
פיזיקה גדולה בברית המועצות.
מיד לאחר מלחמת העולם השנייה החלה ברית המועצות בפיתוח מואץ של תוכנית הגרעין שלה, שכללה מדענים מובילים כמו אנדריי סחרוב. בשנת 1957 הוקם בדובנה (Dubna) מאיץ חלקיקים המגיע לאנרגיה של 10 GeV, המאיץ בעל האנרגיה הגדולה ביותר לתקופתו (תואר שנחטף במהרה על ידי CERN). בשנת 1967 הוקם מאיץ חלקיקים בסרפוחוב (Serpukhov) המגיע לאנרגיה של 70 GeV. המדענים הרוסיים נחשבו למדענים מובילים בתחומים של תאוריה, פיתוח מאיצים ופיתוח גלאים.
המרוץ לחלל.
תחום נוסף שבו הושקע מאמץ ממשלתי גדול היה המרוץ לחלל. שתי מעצמות העל בתקופה שאחרי מלחמת העולם השנייה, ארצות הברית וברית המועצות, התחרו על כיבוש החלל. השיגור הסובייטי של הלוויין הראשון לחלל, הספוטניק בשנת 1957, נחשב ליריית הפתיחה במירוץ. הרוסים המשיכו לשבור שיאים כאשר בשנים שלאחר מכן היו הראשונים לשגר בעל-חיים לחלל ואף הראשונים לשגר טיסה מאוישת. שיגור הספוטניק וכן הנאום של ג'ון קנדי שבו הוא הכריז על הכוונה האמריקאית לשגר אדם לירח הביאו להגברת התקציבים לסוכנות החלל האמריקאית נאס"א, ולתוכנית אפולו שלה.
פיזיקה גדולה באירופה.
בשנות ה-50 וה-60 ארבע המעצמות האירופיות, גרמניה, אנגליה, צרפת ואיטליה, פיתחו כל אחת בנפרד מעבדות לאומיות; באנגליה נחנך בשנת 1963 מאיץ חלקיקים בשם "נימרוד" (Nimrod) המגיע לאנרגיה של 7 GeV; בצרפת הוקם בשנת 1957 סינכרוטרון בשם "Satune"; ובאיטליה הוקמה בשנת 1961 טבעת אחסון (Storage Ring) בשם "Ada". בגרמניה שלאחר המלחמה הוקם מכון מקס פלאנק, שהיה למעשה רשת של מעבדות לאומיות. בשנת 1964 הוקם ליד המבורג סינכרוטרון לאלקטרונים בשם Desy. בנוסף, ארבע המעצמות שיתפו פעולה בבניית מכון מחקר בינלאומי בשם CERN שהוקם בקרבת ז'נבה. המכון הוקם רשמית בשנת 1954 והפך במהרה למעבדה הגדולה והחשובה ביותר לחקר פיזיקת חלקיקים.
תורת השדות הקוונטית.
תורת השדות הקוונטית נוסחה על מנת להרחיב את המכניקה הקוונטית כך שתהיה התאמה בינה לבין תורת היחסות הפרטית. היא השיגה את מטרתה בשלהי שנות ה־40, עם עבודתם של ריצ'רד פיינמן, ג'וליאן שווינגר, טומונגה ופרימן דייסון. הם ניסחו את תורת האלקטרודינמיקה קוונטית, המתארת את היחסים האלקטרודינמיים.
תורת השדות הקוונטית מספקת את המסגרת לפיזיקת החלקיקים המודרנית, החוקרת את כוחות היסוד והחלקיקים היסודיים. בשנת 1954 פיתחו ינג צ'ן נינג ורוברט מילס אוסף של תאוריות כוח שסיפקו את המסגרת עבור המודל הסטנדרטי. המודל הסטנדרטי, שהושלם בשנות ה־70, מתאר בהצלחה כמעט את כל החלקיקים היסודיים שנצפו עד כה, וגם את החלקיקים הכבדים והמרוכבים יותר שנתגלו מאז.
S-300 היא סדרה של מערכות טילי קרקע-אוויר לטווח רחוק מתוצרת חברת אלמז הרוסית. המערכת פותחה בתחילה על ידי ברית המועצות בשנות ה-70 של המאה ה-20 עבור כוחות ההגנה האווירית הסובייטיים, ולאחר מכן על ידי רוסיה כנשק נגד מטוסים ונגד טילי שיוט, ובדגמים מתקדמים הותאמה ליירוט טילים בליסטיים.
תיאור ומאפיינים.
מערכת S-300 (מכונה גם PMU-2) נפרסה לראשונה על ידי ברית המועצות בשנת 1979, לצורך הגנה אווירית על מתקנים תעשייתיים גדולים, מתקנים מנהליים, בסיסים צבאיים, ושליטה במרחב האווירי נגד תקיפה מצד מטוסי אויב. המערכת אוטומטית לחלוטין, אם כי אפשריים גם תצפית ותפעול ידניים. ניתן להציב את רכיבי המערכת ליד עמדת הפיקוד המרכזית, או עד מרחק של 40 קילומטרים. כל מכ"ם מספק הכוונה לטילי עמדת הפיקוד המרכזית. עמדת הפיקוד משווה את הנתונים שמתקבלים ממכ"מי הכיוון המוצבים בנפרד במרחק של עד 80 קילומטר זה מזה, ומסננת מטרות שווא, משימה קשה במרחקים גדולים כאלו. למערכת הפיקוד יש שני מצבי זיהוי מטרה - פעיל וסביל.
S-300 נחשבת לאחת ממערכות הטילים נגד מטוסים החזקות ביותר שקיימות בעשור השני של המאה ה-21. מכ"מי המערכת יכולים לעקוב אחר 100 מטרות בו-זמנית תוך נעילה על עד 12/24/36 מטרות. זמן פריסת ה-S-300 הוא חמש דקות. טילי ה-S-300 מוכנים לשימוש, אטומים, ואינם דורשים תחזוקה לאורך חייהם.
למערכת יש גם יכולת מוגבלת לשמש כטיל קרקע קרקע נגד מטרות שטח, לטווח של כ-100 ק"מ. עקב עלות הטיל וזמינות טילי קרקע-קרקע ייעודיים, זולים ומדויקים יותר, יכולת זו כמעט שלא נוצלה ולא תורגלה. במהלך מלחמת רוסיה-אוקראינה נורו לראשונה טילי S-300 לעבר מיקולאייב, לטענת מקורות אוקראינים.
הטיל המקביל אליו במערב הוא ה-MIM-104 פטריוט מתוצרת ארצות הברית.
משתמשים.
המערכת נמכרה לארמניה, סין, הודו, אוקראינה, בלארוס, סלובקיה, יוון, בולגריה, קזחסטן, וייטנאם, טורקיה, אלג'יריה ולוב. לפי דיווחים איראניים ורוסיים, הייתה כוונה למכור את המערכת גם לאיראן החל מסוף שנת 2008, אך ביוני 2010 הודיע גורם רוסי בכיר כי העסקה הוקפאה. ב-12 באפריל 2015 ביטלה רוסיה את האיסור על מכירת הטילים לאיראן. תהליך אספקת המערכת לאיראן החל ב-23 בנובמבר 2015.