經過近兩年的維護和修理，6 月3 日星期三凌晨，歐洲核子研究中心的大型強子對撞機(LHC) 即將開始準備以前所未有的13 TeV 能量獲取新的物理數據，幾乎是碰撞能量的兩倍第一次運行時。自從宇宙大爆炸以來，從未見過這種水平的能量。
世界上最大的原子粉碎機現在已準備好開闢通往物理學新領域的道路，例如解開暗物質的奧秘（我們在太空中看到的物質，如恆星和星系，只佔宇宙中約 4%）宇宙）、反物質和大爆炸時的條件。
它就像一台時光機，可以帶我們接近宇宙的起源。將粒子分解成其基本部分會導致許多較小的短壽命粒子的釋放，這些粒子讓我們了解物質的結構以及宇宙是如何形成的。
2012 年 7 月 4 日，歐洲核子研究組織 (CERN) 宣布發現了為粒子提供質量的希格斯玻色子（也稱為「上帝粒子」）。它是所謂的標準模型中的最後一個粒子，這是最廣泛接受的宇宙運行模型，需要實驗驗證。
問答
經 CERN 許可複製的資料
什麼是大型強子對撞機？
大型強子對撞機是一種粒子加速器，可將質子或離子推至接近光速。它由一個 27 公里長的超導磁鐵環組成，具有許多加速結構，可增強沿途粒子的能量。
為什麼叫「大型強子對撞機」？
「大」指的是它的大小，週長約27公里
「強子」是因為它加速質子或離子，這些質子或離子屬於強子粒子組
「碰撞」是因為粒子形成兩束沿相反方向行進的光束，在機器周圍的四點處碰撞
大型強子對撞機如何運作？
CERN 加速器綜合體是一系列能量越來越高的機器。每台機器都會將粒子束加速到給定的能量，然後將粒子束注入鏈中的下一台機器。下一台機器將光束帶到更高的能量，等等。大型強子對撞機是這條鏈的最後一個元件，光束在其中達到最高能量。
在大型強子對撞機內部，兩束粒子束在碰撞前以接近光速的速度傳播。光束在單獨的束管（兩個保持超高真空的管）中沿相反方向傳播。它們由超導電磁鐵維持的強磁場引導圍繞加速器環。在特定的特徵溫度以下，一些材料進入超導狀態並且對電流的通過不產生阻力。因此，大型強子對撞機中的電磁體被冷卻至 ‑271.3°C (1.9K)（比外太空溫度更低），以利用此效應。加速器連接到一個巨大的液態氦分配系統，用於冷卻磁鐵，並連接到其他供應服務。
大型強子對撞機的主要目標是什麼？
粒子物理學的標準模型——一種在20 世紀70 年代初發展起來的理論，描述了基本粒子及其相互作用——精確地預測了各種各樣的現象，迄今為止成功地解釋了粒子物理學中幾乎所有的實驗結果。這留下了許多懸而未決的問題，大型強子對撞機將有助於回答這些問題。
質量的起源是什麼？標準模型沒有解釋質量的起源，也沒有解釋為什麼有些粒子非常重而有些粒子根本沒有質量。然而，理論家羅伯特·布勞特、弗朗索瓦·恩格勒特和彼得·希格斯提出了解決這個問題的建議。當粒子與遍布宇宙的不可見場（現在稱為「希格斯場」）相互作用時，布勞特-恩格勒特-希格斯機制賦予粒子質量。與希格斯場相互作用強烈的粒子較重，而與希格斯場相互作用較弱的粒子較輕。 1980 年代末，物理學家開始尋找希格斯玻色子，也就是與希格斯場相關的粒子。 2012年7月，CERN宣布發現了希格斯玻色子，證實了布勞特-恩格勒特-希格斯機制。然而，發現它並不是故事的結局，研究人員必須詳細研究希格斯玻色子，以測量其特性並確定其罕見的衰變。
我們會發現超對稱性的證據嗎？標準模型沒有提供所有基本力的統一描述，因為建構類似其他力的引力理論仍然很困難。超對稱——一種假設我們所知的標準粒子存在更大質量夥伴的理論——可以促進基本力的統一。
什麼是暗物質和暗能量？我們所知的構成所有恆星和星系的物質只佔宇宙含量的4%。對於暗物質（23％）和暗能量（73％）的粒子或現象的搜尋仍然開放。
為什麼宇宙中物質遠多於反物質？在大爆炸時，物質和反物質的產生量一定是相同的，但從我們迄今為止觀察到的情況來看，我們的宇宙僅由物質組成。
夸克-膠子等離子體如何產生構成宇宙物質的粒子？每年的部分時間，大型強子對撞機都會提供鉛離子之間的碰撞，重現與大爆炸後類似的條件。當重離子以高能量碰撞時，它們會立即形成夸克-膠子等離子體，這是一個可以透過實驗研究的熱緻密物質的「火球」。
克勞迪奧·羅斯米諾
