Veliki hadronski sudarač (LHC) je najveći i najsnažniji akcelerator čestica na svijetu, a prvi put je pušten u pogon na današnji dan, 10. rujna 2008. godine. LHC kompleks sastoji se od prstena opsega 27 kilometara napravljenog od supervodljivih magneta i nekoliko akceleratorskih postrojenja koje podižu energiju čestica.

U samom sudaraču, dvije visoko-energetske zrake putuju u suprotnim smjerovima brzinom koja je vrlo blizu brzine svjetlosti da bi se naposljetku sudarile. Te zrake putuju cijevima u uvjetima ultravisokog vakuuma, a kroz prsten ih navodi supersnažno magnetsko polje, koje proizvode superprovodljivi elektromagneti.

Magneti su napravljeni od posebnog električnog kabela koji radi u stanju supervodljivosti, odnosno taj kabel provodi električnu energiju bez otpora, a time i gubitaka energije. Da bi magneti bili supervodljivi, mora ih se hladiti na temperaturu od -271,3 stupnjeva Celzija, što je temperatura hladnija od temperature u otvorenom svemiru. Zbog toga je velik dio LHC-a spojen s distribucijeskim sustavom tekućeg helija koji hladi magnete, ali se koristi i za druge dijelove akceleratora.

U LHC-u se nalazi 1232 dipolna magneta dužine 15 metara koji iskrivljuju zrake te 392 kvadrupolna magneta, svaki od kojih je dužine pet do sedam metara i koji služe za fokusiranje zraka.

Netom prije samog sudara zraka LHC ima još jedan tip magneta koji se koristi za stiskanje čestica kako bi se povećale šanse za što više sudaranja istih. Naime, te su čestice toliko sićušne da je zadaća natjerati ih da se sudare, slikovito rečeno, slična ispaljivanju dvije igle s 10 kilometara međusobne udaljenosti s takvom preciznošću da se one ne samo susretnu točno na pola puta, već se i savršeno sudare.

Svi kontrolni sustavi LHC-a nalaze se ispod jednog krova, u CERN-ovom kontrolnom centru. Otamo se zrake šalju na sudaranje na jednu od četiri lokacije postavljene oko prstena i koje odgovaraju položajima četiri detektora čestica - ALTLAS, CMS, ALICE i LHCb.

Istraživanja i otkrića

Prvotni fokus istraživanja u LHC-u bio je otkrivanje tad još uvijek teoretske čestice, Higgsovog bozona, ključnog dijela Standardnog modela fizike čije je postojanje ta teroija i predviđala. Fizičari u CERN-u su pretpostavljali da ako je Standardni model u pravu, onda bi LHC trebao proizvoditi nekoliko Higgsovih bozona svake minute, što bi fizičarima omogučilo da napokon dokažu ili pobiju njegovo postojanje.

U konačnici, 14. ožujka 2013. godine CERN je i službeno objavio da je Higgsov bozon pronađen. Detektori čestica CMS i ATLAS prijavili su opažanje Higgsovog bozona na području masa između 125 i 126 GeV (gigaelektronvolta) sa statističkim značajem na razini 5 sigma svaki. To je bilo dovoljno da se zadovolje uvjeti za proglašenje pronalaska nove čestice, što je mjesecima kasnije CERN i službeno napravio.

Osim Higgsovog bozona, LHC istražuje i druge hipotetske čestice, poput supersimetrijskih čestica, a istražuje i moguća dosad nepoznata područja fizike. Neki produžeci Standardnog modela predviđaju postojanje i dodatnih čestica, poput teških W' i Z' bozona, za koje se isto procjenjuje da ih je moguće otkriti pomoću LHC-a.

Pitanja sigurnosti i iracionalan strah

Eksperimenti u LHC-u i prije nego li je pušten u pogon podigli su puno prašine, ponajviše iracionalan strah da bi sudaranje tih čestica moglo proizvesti fenomene sudnjeg dana, uključujući i proizvodnju stabilnih mikroskopskih crnih rupa ili stvaranje hipotetskih čestica "čudaka", koje čini jednak broj gornjih i donjih kvarkova te čudnih kvarkova (elementarnih čestica od kojih se sastoje tvari).

CERN je napravio dvije provjere sigurnosti koje su se pozabavile navedenim strahovima te je zaključeno da eksperimenti u LHC-u ne predstalvjaju nikakvu opasnost po čovječanstvo te da nema razloga za zabrinutost. Njihov zaključak prihvatilo je i Američko društvo za fiziku.

Popularna kultura i fikcija

LHC je puno pažnje dobio i izvan znanstvene zajednice te je poslužio kao inspiracija za fikciju, uključujući romane i filmove (Angels & Demons, gdje se antimaterija tamo proizvedena koristi kao oruže protiv Vatikana), TV serije (na bazi romana FlashForward, American Dad iz epizode The 200) i računalne igre (planira se njegova pojava u Civilizaciji V u obliku svjetskog čuda).

Zbog svega navedenog u CERN-u su napravili i poseban dio na svojim internetskim stranicama "Fact or Fiction" te "Science or Fiction", u kojima objašnjavaju što je fikcija, a što su čuinjenice.