Hạt Higgs là một boson có spin bằng không, do nhà vật lý Scotland Peter Higgs đưa vào lý thuyết năm 1964. Hạt Higgs sẽ tạo ra khối lượng cho các hạt khác khi tương tác với chúng.
Sự truy tìm hạt Higgs đúng là bài toán đau đầu nhưng sau bài toán này hàm ẩn nhiều bài toán khác như: vì sao lực hấp dẫn lại yếu hơn các lực khác nhiều đến thế? vật chất tối là gì ? đâu là bản chất của không thời gian? phải chăng vật chất tối là một loại hạt mới? Và điều đáng chú ý là những vấn đề ấy lại liên quan với nhau và với vấn đề hạt Higgs.
Có thể liệt kê cụ thể hơn các vấn đề:
1) Kiểm tra Mô hình Chuẩn & nghiên cứu điều gì đã phá vỡ đối xứng điện yếu: vấn đề trung tâm là tìm hạt Higgs,
2) Phát hiện các hạt siêu đối xứng: theo lý thuyết siêu đối xứng (SUSY- SuperSymetry) ứng với mỗi hạt fermion có spin bán nguyên tồn tại một hạt siêu đối xứng boson có spin nguyên và ngược lại. Lý thuyết siêu đối xứng quan trọng cho sơ đồ thống nhất 4 loại tương tác (Franck Wilczek, Nobel Vật lý 2004).
3) Vật chất tối: những hạt WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles-những Hạt có Khối lượng Tương tác Yếu với nhau ) là những hạt suy ra từ siêu đối xứng, hạt nhẹ nhất trong các WIMPs là neutralino có thể là ứng viên của vật chất tối chăng?
4) Liệu có tồn tại các chiều dư (extra dimension) của không thời gian ngoài 4 chiều không gian và thời gian thông thường?
