O Large Hadron Collider (LHC) é um acelerador de partículas em desenvolvimento pelo CERN, a maior organização mundial dedicada à física das partículas. Um acelerador de partículas, às vezes chamado de "destruidor de átomos" por leigos, é um dispositivo que impulsiona partículas subatômicas chamadas hadrons em alta velocidade. Máquinas como o LHC tornam possível a divisão das partículas em componentes cada vez menores na busca pela identificação das chamadas partículas elementares, das quais toda matéria e energia poderiam derivar.
O LHC, localizado na sede do CERN, está programado para começar a funcionar em 2008. Em operação, espera-se que o LHC replique, numa escala em miniatura, as condições existentes no universo uma ínfima fração após o Big Bang. Assim, poderá ser possível discernir o que aconteceu nos primeiros estágios evolutivos do universo. Entre outras coisas, o LHC pode produzir evidências de outras dimensões além das nossas familiares quatro (três dimensões espaciais, mais o tempo).
Espera-se que o LHC ajude físicos, astrônomos e cosmólogos a responder perguntas sobre a natureza e origens da matéria, energia e do Universo. Por exemplo:
- A antimatéria é simplesmente uma "imagem espelho" da matéria ou a relação é mais complexa?
- Por que a matéria parece predominar sobre a antimatéria no Universo?
- Por que é que toda a matéria e antimatéria não se combinaram há muito tempo, convertendo todo o universo em energia?
- Qual é a natureza da matéria escura?
- Por que é que apenas algumas partículas têm massa?
Veja um vídeo sobre o Grande Colisor de Hadrões.
O LHC irá usar campos magnéticos intensos gerados pela supercondutividade para acelerar hadrons num percurso circular de 27 quilómetros (cerca de 17 milhas) em circunferência. As partículas irão interagir com os campos magnéticos para ganhar energia a cada revolução. O LHC será capaz de acelerar os prótons para níveis de energia de cerca de 14 TeV (trilhões de elétrons, onde um trilhão é igual a 10 12 ) ou 2,2 x 10 -6 joule. Os núcleos de átomos de chumbo serão acelerados a velocidades suficientes para causar colisões com níveis de energia próximos de 1150 TeV ou 1,8 x 10 -4 joule. O electrão-volt (eV) é a quantidade de energia cinética obtida por um electrão que passa por um campo electrostático produzindo uma diferença potencial de um volts. O joule é a unidade padrão de energia, equivalente a um watt - segundo.