共振是自然中最重要的现象之一。无论是日常生活中的音乐，还是宇宙中垂死恒星的聚变，共振都发挥着不可或缺的作用。在物理世界的基本过程中，特别是在粒子物理学领域，共振同样至关重要。它甚至可以说是一切存在的根本原因。
想要理解这一点，我们可以从生活中最平凡的一架秋千说起。秋千其实就是一种振荡器，它和任何种类的摆都一样。它会以一个确定的频率来回摆动，而且这种频率通常并不取决于摆动的幅度。你可能有过这样的体会，如果想让秋千荡得更高，就要在每个周期中准确地将秋千向前推一次，这样就能一直增加秋千的振幅。在这种最简单的形式中，当一个物体受到一个接近它的“自然”频率的振荡力时，就会发生共振，它会很容易在这个频率上振荡。
物体具有的这种自然频率是数学和宇宙的基本属性之一，它取决于系统的内禀属性。在正确的频率下过度驱动一个系统，也可能会产生剧烈的影响。比如，一位训练有素的歌手，可以在共振频率下用持续的音符“震碎”玻璃杯。但这仅仅是极端的情况。更常见的则是，能量损失可以防止物理系统的运动不受限制地增长。
粒子世界的共振无论是大名鼎鼎的希格斯玻色子，还是最近刚刚被“收入囊中”的双粲四夸克，几乎在所有情况下，当物理学家宣布他们发现了一种新的粒子，他们看到的实际上是图像中的一处小凸起，从一条平滑的曲线中升起。这就是共振的确切标志。在这两种情况下，凸起的宽度反映了系统的损耗程度，比如玻璃杯在被敲击一次后会响多久，或者一个粒子在衰变前会存在多久。
20世纪量子力学的发展告诉我们，曾被认为是电磁波的光，有时会表现得像一个粒子，也就是光子，它拥有与相关波的频率成正比的能量。同时，像电子这样的物质粒子有时也表现出波式的行为，它的频率和能量之间有着相同的关系。1925年，受到这种对应关系的启发，物理学家薛定谔得出了一个有关氢原子的方程，它的解是在一组自然频率下振荡的波。薛定谔方程的每个解都代表了原子轨道上的电子的一种可能状态。
电子可以通过吸收一个光子跃迁到一种更高能的状态，这个光子的频率就是两种状态的自然频率之间的差。
但基础物理学中共振的根源其实更深。在20世纪20年代末，物理学家开始发展一种更强大的数学框架，也就是量子场论，它至今仍是粒子物理学领域的“通用语言”。在量子场论中，宇宙的真正基本实体是充满了所有空间的场。粒子是这些场的局部共振激发。振动的频率源于基本常量，但这些基本常量的来源仍然不明确。这些频率反过来决定了相应粒子的质量。
也就是说，在适当的频率下轰击看似空无一物的真空，就会弹出一大堆粒子。从这个意义上来说，共振是粒子存在的根本原因。它也日益成为实验粒子物理学的主力。在20世纪中期，物理学家看到了比他们预期的多得多的凸起，逐渐形成了一个越来越大、越来越丰富的粒子动物园。许多新粒子的存在时间几乎不超过一秒的万亿分之一的万亿分之一，与可以直接检测到的更熟悉的粒子不同，这些新加入的成员只能通过共振过程来观察。
这也很好地证明了，这种现象在加深我们对世界的理解方面发挥了惊人的作用。