Situado cerca de Ginebra (Suiza) en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) y puesto en funcionamiento por primera vez el 10 de septiembre del año 2008, el gran Colisionador de Hadrones (LHC) es el acelerador de partículas más grande y potente que jamás haya existido. De hecho, en él se alcanzan las velocidades más altas del mundo (se ha logrado acelerar partículas hasta el 99.9999991% de la velocidad de la luz, el límite de velocidad en el universo).

Está bajo tierra, y se extiende a lo largo de 26.659 metros y contiene 9.300 imanes en su interior, que generan campos magnéticos 100.000 veces más potentes que la fuerza gravitacional de la Tierra.

Lo curioso es que a su vez, es el lugar más vacío del sistema solar. Esto es indispensable para evitar que las partículas al ser aceleradas para su estudio, choquen con otras moléculas de gas. El vacío en su interior es similar al que encontramos en el espacio interplanetario..

La tecnología del LHC se caracteriza por acelerar haces de partículas hasta energías muy próximas a la velocidad de la luz para después hacerlas colisionar entre sí o sobre otro tipo de blancos. Luego, a partir de detectores de todo tipo, se registran los resultados con el objetivo de comprender un poco más de que estamos hechos. Es decir, con ella se trata de escudriñar qué se encuentra el interior de la materia.

Desde el punto de vista de la física, con esta tecnología se busca el origen y los constituyentes últimos de los átomos, sus componentes básicos, es decir, las llamadas partículas elementales. Y así, prestando gran atención a los productos resultantes de estas colisiones los físicos aprenden sobre las leyes de la Naturaleza.

Gracias a estos aceleradores de partículas se han conseguido muchos logros significativos que han contribuido al desarrollo de la ciencia y al bienestar de la humanidad. Algunos ejemplos los encontramos en la informática, la criptografía moderna, el posicionamiento geográfico por satélite o en la digitalización de imágenes médicas y la radioterapia, entre muchas otras.

Este acelerador es también del "frigorífico" más grande del mundo, ya que en su interior las temperaturas alcanzadas son astronómicas, y para su correcto funcionamiento, los imanes que lo conforman deben permanecer,  en ocasiones, a temperaturas de -271,3 ºC, para lo que se emplean toneladas de nitrógeno líquido y helio. 

Por increíble que parezca, cuando colisionan, por ejemplo, dos haces de iones de plomo, concentradas en un minúsculo espacio, se generan temperaturas unas 100.000 veces más calientes que el corazón del sol . Esto nos da una idea del increíble desarrollo necesario para el funcionamiento de un acelerador de partículas.

Experimentos que se llevan a cabo en este acelerador de partículas son:

ALICE: detección de iones pesados ​​en el anillo del Gran Colisionador de Hadrones. Toda la materia ordinaria en el universo de hoy está compuesta de átomos. Cada átomo contiene un núcleo compuesto por protones y neutrones -excepto el hidrógeno, que no tiene neutrones-, rodeado por una nube de electrones. Los protones y neutrones a su vez están hechos de quarks unidos por otras partículas llamadas gluones. ALICE está diseñado para estudiar la física de la materia que interactúa fuertemente en densidades de energía extremas, donde se forma una fase de materia llamada plasma de quark-gluón, un estado de la materia que se cree que se formó justo después del Big Bang.

ATLAS: lleva la física experimental a territorios inexplorados, tal vez con nuevos procesos y partículas que podrían cambiar nuestra comprensión de la energía y la materia. Los físicos de ATLAS evalúan las predicciones del Modelo Estándar, que resume nuestra comprensión actual de cuáles son los componentes básicos de la materia y cómo interactúan.

CMS: tiene asociado un amplio programa de física que abarca desde el estudio del Modelo Estándar -incluido el bosón de Higgs- hasta la búsqueda da materia oscura. Aunque tiene los mismos objetivos científicos que el experimento ATLAS, utiliza diferentes soluciones técnicas y un diseño de sistema de imanes diferente. El detector CMS está construido alrededor de un gran imán de solenoide, que genera un campo de 4 teslas, unas 100.000 veces el campo magnético de la Tierra.

LHCb: se especializa en investigar las leves diferencias entre materia y antimateria estudiando un tipo de partícula llamada "quark de belleza" o "b quark". Su objetivo es arrojar luz sobre por qué vivimos en un universo que parece estar compuesto casi por completo de materia, pero no antimateria.

El Boson de Higgs: el 4 de julio de 2012, los experimentos de ATLAS y CMS en este Gran Colisionador de Hadrones del CERN anunciaron que cada uno había observado de manera independiente una nueva partícula con una masa de alrededor de 126 GeV. Esta partícula era susceptible de ser el bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar. Por esto, uno de los hallazgos más importantes de los últimos tiempos, sus descubridores recibieron el Premio Nobel de Física en 2013. No obstante pese a tratarse de un hallazgo tremendamente importante, todavía permanece la cuestión de si se trata del bosón de Higgs o alguna de las demás partículas predichas por modelos que van mucho más allá del modelo estandart.