LHC (Large Hadron Collider) on suuren energian hiukkaskiihdytin. Kiihdytintä rahoittaa Euroopan ydintutkimusjärjestö, maailman suurin hiukkasfysiikan järjestö, ja se kulkee sekä Ranskan että Sveitsin kautta. Suuri hadronitörmäyslaite on maailman tehokkain hiukkaskiihdytin, ja se pystyy törmäämään protoneihin jopa XNUMX biljoonan biljoonan elektronivoltin energiaan sekä raskaampiin hiukkasiin, kuten rautaytimiin. Toivotaan, että suurella hadronitörmäyslaitteella tehdyt kokeet voivat auttaa ratkaisemaan fysiikan peruskysymyksiä, kuten massan luonnetta ja ylimääräisten ulottuvuuksien olemassaoloa.
Suuri Hadron Collider sijaitsee maanalaisessa pyöreässä tunnelissa, jonka ympärysmitta on noin 10.5 km (17 km). Hiukkasia ruiskutetaan tunneliin suurilla nopeuksilla vastakkaisiin suuntiin, ja niitä kiihdytetään sitten voimakkailla magneettikentillä. Hiukkasten pitäminen säteessä, kun ne kiertävät tunnelin ympärillä lähellä valon nopeutta, on melko vaikeaa. tarvitaan suuria suprajohtavia magneetteja tarvittavan voiman aikaansaamiseksi. Kun kaksi partikkelia törmää, hiukkasten kineettinen energia muodostaa kokoelman eksoottisia, lyhytikäisiä törmäystuotteita.
Suuri hadronitörmäyslaite sisältää kuusi erilaista ilmaisinta, joiden tarkoituksena on selvittää, mitä nämä uudet hiukkaset ovat ja miten ne käyttäytyvät. Monet hiukkasfysiikan teoriat ennustavat, että suuri Hadronitörmäaja on riittävän tehokas uusien hiukkasten, kuten Higgsin bosonin, tai supersymmetristen kumppanien luomiseksi tavallisille hiukkasille. Jos nämä hiukkaset havaitaan, ne vahvistavat nykyiset teoriamme maailmankaikkeuden rakenteesta; odottamattomia hiukkasia, jotka eivät ole osa mitään nykyistä teoriaa, voi myös esiintyä.
On huolestuttavaa, että suuri hadronitörmäyslaite voi muodostaa hiukkasen, kuten vakaan outouden, joka voi aiheuttaa ketjureaktion tavallisessa aineessa ja tuhota maan. Hiukkasfysiikasta ei ole olemassa yhtä yhtenäistä teoriaa, ja jotkut teoriat viittaavat siihen, että tämä voi olla mahdollista, kun taas toiset sulkevat sen kokonaan pois. Maapallo on jo pitkään ollut alttiina kosmiselle säteilylle, jolla on paljon enemmän energiaa hiukkasia kohti kuin mikään suurella Hadronitörmäyslaitteella tuotettu; näillä säteillä voi kuitenkin olla erilaisia ominaisuuksia kuin fysiikan kokeissa käytetyillä protoneilla.