O LHC (Grande Colisor de Hádrons) vai acelerar prótons (partículas contidas no núcleo de átomos) a altíssimas velocidades e fazê-los colidir entre si. Essas colisões produzem diversos outros tipos de partículas, permitindo aos físicos investigar o que compõe a matéria e a energia no nível mais elementar.
Dois feixes de prótons percorrerão um túnel circular de 27 km. Um seguirá no sentido horário,
outro no anti-horário. Os dois raios têm espessura de um sétimo de um fio de cabelo, mas a energia total de cada um é comparável à de um trem de 400 toneladas viajando a 150 km/h.
Os ímãs que darão impulso aos prótons no túnel do LHC funcionam resfriados por hélio líquido a -271,3ºC --mais frio do que no espaço sideral.
Cada próton no LHC dará 11.245 voltas no detector a cada segundo, viajando a 99,9999991% da velocidade da luz. Um feixe de prótons pode viajar durante dez horas no detector, cobrindo mais do que a distância de ida e volta a Netuno.
O Modelo Padrão, a teoria que trata do mundo microscópico, é o que está em jogo. Ela divide as partículas elementares em "férmions" (constituintes da matéria) e "bósons" (partículas das forças de interação). Os férmions, por sua vez, se dividem em "quarks" (partículas pesadas como as que ficam no núcleo dos átomos) e léptons (partículas mais leves, como o elétron). O bóson mais conhecido é o fóton (a partícula da luz e do eletromagnetismo), que não tem peso. Não existe teoria comprovada para explicar por que as massas são diferentes. Uma partícula hipotética, o bóson de Higgs, pode ser a solução.
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