Bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts glaubte man, die Welt bestehe aus unteilbaren Bausteinen: den Atomen. Doch schon bald zeigte sich, dass die Atome aus noch kleineren Teilchen bestehen, nämlich aus Elektronen, Neutronen und Protonen. Mithilfe von Teilchenbeschleunigern entdeckten Physikerinnen und Physiker überdies, dass die Hadronen, die den Atomkern bilden (zu ihnen gehören z. B. Neutronen und Protonen), ihrerseits aus noch kleineren Teilchen zusammengesetzt sind: den Quarks. Die Entdeckung neuer Teilchen und ihrer Wechselwirkungen gelang dank der Erforschung der kosmischen Strahlung und dem Bau von leistungsfähigeren Teilchenbeschleunigern.