Самый большой и высокоэнергичный ускоритель в мире – это Большой адронный коллайдер (БАК). На сегодня это самая крупная и энергетически значимая экспериментальная установка для исследований в физике элементарных частиц. БАК построен в Европейском Центре ядерных исследований (ЦЕРНе), и территориально находится вблизи Женевы на границе Швейцарии и Франции. Ускоритель может разгонять и сталкивать адроны: как протон-протонные пучки, так и пучки тяжелых ионов. Суммарная энергия протонов достигает 13 ТэВ (ТераЭлектронВольт) в системе центра масс налетающих частиц.
До момента столкновения в главном кольце БАКа пучки проходят несколько вспомогательных ускорителей, состоящих из двух линейных ускорителей Linac-2 и Linac-3, и двух разгонных колец: протонного синхротрона PS и протонного суперсинхротрона SPS. И только набрав скорость, близкую к скорости света, протоны попадают в 27-километровый туннель БАК, залегающий на глубине около 100 метров под землей. Чтобы протоны следовали по кольцу используются более полутора тысяч охлаждаемых магнитов, которые удерживают сверхпроводящее состояние при очень низкой температуре, -271 градусов Цельсия. Столкновения протонных пучков, совершающиеся каждые 25 наносекунд, происходят в четырех больших детекторах: ATLAS, CMS, ALICE, LHCb, расположенных на главном кольце БАКа.
Главной задачей БАК является досконально изучить современное состояние физики элементарных частиц, а именно - обнаружить возможные отклонения от Стандартной модели. Поскольку эта модель не может считаться окончательно построенной, то очевидно, что она может быть частью более глубокой теории строения микромира. Новые теории, отражающие «нестандартность» природных явлений называют Новой физикой, которую как раз ученые и ищут за пределами Стандартной модели.
С помощью Большого адронного коллайдера исследуются в физике и другие проблемы века. Это - изучение топ-кварка (самого тяжелого кварка) и недавно открытого бозона Хиггса, а также кварк-гюонной плазмы (имеющей место быть в ранней Вселенной после Большого Взрыва), суперсимметрии, рождения квантовых черных дыр и других экзотических ядерных реакций. Поэтому можно сказать самый большой и высокоэнергичный ускоритель в мире БАК позволяет ученым изучать самые тонкие и невероятно редкие процессы в ядерной физике.
Несмотря на утопическое предположение в книге Дена Брауна «Ангелы и демоны», о том, что из Большого адронного коллайдера можно украсть антивещество, автора и создателей одноименного фильма можно смело назвать большими фантазерами. Версия Дена Брауна и режиссеров фильма о любой опасности, исходящей от этого ускорителя, не соответствует действительности. Подтверждением тому является каждодневный труд Властелинов колец в лице директора ЦЕРНа очаровательной Джианнотти Фабиолы, сменившей на посту Рольфа Хойера, и еще нескольких тысяч ученых из более ста стран и России в том числе.