Produce las colisiones de mayor energía en condiciones de laboratorio (controladas) que la humanidad haya visto.
Su energía de colisión es aproximadamente 7 veces mayor que el Tevatron (ahora apagado) en Fermilab en los Estados Unidos. La energía de colisión es menor que la del Super Collider Superconductor, pero este último se canceló.
Mayor energía de colisión implica el sondeo de escalas más pequeñas. Debido a que el universo se enfrió rápidamente después del big bang (la temperatura corresponde a la energía de movimiento promedio de las partículas), una energía más alta también significa investigar las leyes de la física que fueron relevantes antes del big bang.
- ¿Pueden dos partículas enredarse cuánticamente entre sí y tener solo una de esas partículas enredadas con una completamente diferente?
- Si las estrellas de neutrones están formadas principalmente por neutrones, ¿podría haber estrellas de protones que sean solo protones pero que tengan suficiente gravedad para mantenerlas juntas?
- Si la fuerza nuclear débil puede romper los nucleones, ¿es más fuerte que la fuerza nuclear 'fuerte'?
- ¿Qué partículas pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz? ¿El sonido es más rápido o ligero?
- ¿Qué significa exactamente un "vacío"? ¿Es una región con presión cero o ausencia de partículas, incluso de luz?
Otra forma de ver esto es que una mayor energía de colisión permite la producción de partículas más pesadas (que aún no se han descubierto), debido a la equivalencia de masa-energía.
Escribí “condiciones de laboratorio” arriba: es decir, sabemos las energías exactas de los protones en colisión y podemos construir un detector alrededor de los puntos de colisión. El primero permite hacer predicciones relativamente precisas (dado un modelo de nuevos fenómenos físicos hipotéticos), el segundo ayuda a reconstruir con precisión la masa de nuevas partículas pesadas y medir otras propiedades de las colisiones.
Hay más colisiones energéticas en la naturaleza que en el LHC, por ejemplo, cuando los protones de rayos cósmicos golpean nuestra atmósfera. Pero como no conocemos la energía inicial de un protón particular que golpea un átomo de la atmósfera, es mucho más difícil hacer comparaciones precisas con predicciones teóricas. Más importante aún, estas colisiones de rayos cósmicos se distribuyen en todo el mundo, mientras que en el LHC ocurren dentro de un volumen de unos pocos centímetros de largo y unas pocas decenas de micrómetros de ancho.
