10 Eylül 2008'de Cenevre'deki Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü'nden (CERN) bilim adamları, şimdiye kadar yapılmış en büyük makine ve en iddialı bilimsel deney olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC ). Test için bilim adamları, yaklaşık 27 km (17 mil) çevresi olan ve çarpıştırıcının kalbini oluşturan halka benzeri bir yapı etrafında atom altı parçacık demetlerini başarılı bir şekilde yönlendirdiler. Yapı, CERN'in daha önceki bir parçacık hızlandırıcısı olan Büyük Elektron-Pozitron Çarpıştırıcısı (1989-2000) için inşa ettiği bir yeraltı dairesel tünelinde bulunuyordu. Tünel, Cenevre yakınlarında Fransız-İsviçre sınırının altında 50-175 m (165-575 ft) derinlikte uzanıyordu.
LHC, halka benzeri yapı etrafında zıt yönlerde iki hadron ışını (protonlar ve kuarklardan oluşan diğer parçacıklar) göndermek için tasarlandı. Başlangıçta protonlar (hidrojen çekirdeği) kullanılacaktı, ancak daha sonra proton ve nötronlardan oluşan kurşun çekirdek gibi ağır iyonlarla deneyler planlandı. LHC içinde kanallarda seyahat eden parçacıklar, derin uzayınkinden daha yüksek bir vakuma tahliye edildi ve iki derece mutlak sıfıra kadar soğutuldu. Tam ölçekli operasyon sırasında, parçacıklar ışık hızının yüzde milyonda biri hızına kadar hızlanacaktı. Tünelin dört noktasında, parçacıkların yolları kesişti, böylece parçacıklardan bazıları birbirine çarpacak ve çok sayıda yeni parçacık üretecekti.On binlerce ton ağırlığındaki dev mıknatıslar ve dedektör bankları, her çarpışma noktasında üretilen parçacıkları toplayıp kaydedecek. Maksimum güç altında, protonlar arasındaki çarpışmalar 14 trilyon elektron voltluk bir birleşik enerjide - daha önce başka herhangi bir parçacık hızlandırıcı tarafından elde edilenden yaklaşık yedi kat daha fazla - gerçekleşecek.
LHC projesinin gerçekleştirilmesi çeyrek asır sürdü. Planlama 1984'te başladı ve 1994'te CERN'in yönetim organı proje için son kararı verdi. Düzinelerce ülkeden binlerce bilim insanı ve mühendis, LHC'nin tasarlanması, planlanması ve inşasına dahil oldu ve inşaatının maliyeti 5 milyar dolardan fazlaydı. LHC'nin ilk tam ölçekli operasyonu 2008'in sonlarında planlanmıştı, ancak çarpıştırıcının helyum soğutma sisteminde elektriksel bir arıza nedeniyle oluşan bir sızıntıyı araştırmak ve onarmak için ertelendi.
LHC projesinin bir amacı, büyük patlama teorisine göre evrenin ilk birkaç anında meydana gelen aşırı koşulları yeniden yaratarak maddenin temel yapısını anlamaktı. (İlgili yüksek enerji, bazı eleştirmenlerin LHC'nin Dünya'yı yok edebilecek küçük bir kara delik yaratabileceğini iddia etmesine yol açmıştı, ancak bilim adamları tarafından yapılan güvenlik incelemeleri bu tür endişeleri çürüttü ve çarpıştırıcının daha önce üretilmemiş hiçbir şeyi üretmeyeceği sonucuna vardı Atmosferdeki yüksek enerjili kozmik ışın çarpışmaları.) Fizikçiler, maddeyi oluşturan temel parçacıkları tanımlamak için sözde standart modeli kullandılar. Model iyi çalıştı ama zayıf yönleri vardı. Birincisi ve en önemlisi, bazı parçacıkların neden kütleye sahip olduğunu açıklamıyordu.1960'larda İngiliz fizikçi Peter Higgs, kütlelerini sağlamak için diğer parçacıklarla etkileşime giren bir tür parçacık varsaydı. Higgs parçacıkları hiç gözlemlenmemişti, ancak LHC'nin çok yüksek enerjili çarpışmalarında üretilebilecekleri bekleniyordu. İkincisi, standart model, bazı fizikçilerin yeni bir süper simetrik parçacıklar sınıfının varsayılmasıyla çözülebileceğini öne sürdüğü bazı keyfi varsayımlar gerektiriyordu - bu parçacıklar LHC'deki çarpışmalarla da üretilebilirdi. Son olarak, parçacıklar ve antiparçacıkları arasındaki asimetrilerin incelenmesi başka bir gizem için bir ipucu sağlayabilir: evrendeki madde ve antimadde arasındaki dengesizlik.ancak LHC'nin çok yüksek enerji çarpışmalarında üretilebilecekleri bekleniyordu. İkincisi, standart model, bazı fizikçilerin yeni bir süper simetrik parçacıklar sınıfının varsayılmasıyla çözülebileceğini öne sürdüğü bazı keyfi varsayımlar gerektiriyordu - bu parçacıklar LHC'deki çarpışmalarla da üretilebilirdi. Son olarak, parçacıklar ve antiparçacıkları arasındaki asimetrilerin incelenmesi başka bir gizem için bir ipucu sağlayabilir: evrendeki madde ve antimadde arasındaki dengesizlik.ancak LHC'nin çok yüksek enerji çarpışmalarında üretilebilecekleri bekleniyordu. İkincisi, standart model, bazı fizikçilerin yeni bir süper simetrik parçacıklar sınıfının varsayılmasıyla çözülebileceğini öne sürdüğü bazı keyfi varsayımlar gerektiriyordu - bu parçacıklar LHC'deki çarpışmalarla da üretilebilirdi. Son olarak, parçacıklar ve antiparçacıkları arasındaki asimetrilerin incelenmesi başka bir gizem için bir ipucu sağlayabilir: evrendeki madde ve antimadde arasındaki dengesizlik.Parçacıklar ve antiparçacıkları arasındaki asimetrilerin incelenmesi başka bir gizem için ipucu sağlayabilir: evrendeki madde ve antimadde arasındaki dengesizlik.Parçacıklar ve antiparçacıkları arasındaki asimetrilerin incelenmesi başka bir gizem için ipucu sağlayabilir: evrendeki madde ve antimadde arasındaki dengesizlik.
Tüm çığır açan deneylerde olduğu gibi, en heyecan verici sonuçlar beklenmedik sonuçlar olabilir. İngiliz fizikçi Stephen Hawking'in görüşüne göre, “Higgs'i bulamazsak çok daha heyecan verici olacak. Bu, bir şeylerin yanlış olduğunu ve yeniden düşünmemiz gerektiğini gösterecek. "
