El Gran Col·lisionador d'Hadrons és un dels majors acceleradors de partícules mai construït, amb un anell de 27 kilòmetres de longitud situat entre les fronteres de França i Suïssa, als voltants de la ciutat de Ginebra, seu del CERN. La seua construcció va començar el 1995, amb un pressupost estimat de sis mil milions d'euros, i va començar a operar el 10 de Setembre del 2008 amb la primera injecció de protons a l'anell principal.
Dins d'aquest túnel els feixos de protons i nuclis són accelerats fins a velocitats relativistes, de l'ordre del 99,9999991% de la velocitat de la llum, és a dir, 299 792 455 m/s, a les quals les partícules recorren 11000 vegades l'anell principal en un segon, per a després fer-los xocar a l'interior de sis grans detectors de partícules, amb energies de fins a 14 TeV. Aquests detectors tenen les següents funcions:
- ALICE: Detecció de col·lisions d'ions pesants a altes energies (5,5 TeV).
- ATLAS: Detecció de col·lisions entre protons i nuclis a altes energies (14 TeV) i del Bosó de Higgs.
- CMS: Detecció de col·lisions entre protons i nuclis a altes energies (14 TeV).
- LHCb: Estudi de l'asimetria entre matèria i antimatèria sobre el quark Beauty (bellesa) a altes energies.
- LHCf: Estudi de les partícules emeses a angles febles en col·lisions entre protons.
- TOTEM: Mesura de diferents paràmetres dels feixos de partícules.
Ací teniu un diagrama amb l'ubicació dels principals detectors de partícules del LHC i les temperatures pròpies de cada secció:
Actualment el LHC es troba en fase de proves al CERN, i recentment s'ha tornat a connectar mesos després d'haver quedat danyat a causa de una mala connexió elèctrica en una de les barres que alimenten els imants necessaris per a contenir els feixos de partícules prèviament accelerats. Aquest esdeveniment va provocar la pèrdua del buit, que va desencadenar en una fuita d'Heli, substància que manté tot l'anell a temperatures extremadament baixes, de l'ordre de 2 K, per a fer ús del fenomen de superconductivitat en els imants, i va requerir treballs de reparació i neteja dels sectors afectats. Les proves més recents (23 de novembre) han fet col·lidir feixos de partícules a energies de 450 GeV dins dels detectors principals, i permetran la correcta calibració dels sistemes de medició.S'estima que quan el LHC entre en operació als nivells d'energia nominals produirà 15 petabytes de dades a l'any, i aquesta immensa quantitat d'informació es distribuirà a diferents centres de càlcul i procés per a poder extraure les dades útils del projecte. Els experiments programats aniran augmentant el nivell d'energia dels feixos gradualment fins a una parada tècnica prevista per al 2010, a partir de la qual el LHC operarà a màxima potència.
Els resultats de les medicions als diferents sensors de col·lisions entre feixos es processen en complexos centres de càlcul i es visualitzen en gràfiques com aquesta:
L'objectiu de les experiències al LHC és obtenir més informació sobre el model quàntic actual, i més particularment resoldre les questions plantejades sobre les interaccions i forces entre els objectes elementals, així com l'estructura de l'espai-temps. Per a demostrar el model actual, caldria trobar proves de l'existència del bosó de Higgs, objecte que estaria a la base de l'existència de la massa, i mai observat amb anterioritat. També caldria clarificar l'existència de dimensions suplementàries, incloses a la teoria de cordes, i investigar sobre l'antimatèria i l'origen de l'Univers.
