2008年8月，集20餘國之力，耗時10多年，投資超過100億美元的大型強子對撞器（large hadron collider，簡稱lhc）終於完工了。這個由歐洲核子研究組織建造的有史以來最龐大、最複雜的超級實驗裝置坐落在離日內瓦不遠的法國和瑞士的邊境處，它的一部分在法國境內，另一部分在瑞士境內。其主體部分是一個埋在地下100米深處、將近27公裏長的環形隧道。這個隧道是lhc的主加速環，兩束向相反方向繞行的質子（構成原子核的基本粒子之一）將在裏麵被加速到極高的速度（光速的百分之99.9999991%），然後引導它們迎頭對撞。為了把質子束保持在加速環內並在設定的準確位置進行對撞，lhc用了1400塊巨型電磁鐵，用來製成這些電磁鐵線圈的铌鈦合金導線就長達7500公裏，重1200噸。每根導線都是由6400股隻有頭發的1/10粗細的铌鈦合金細絲組成，如果把這些細絲連接起來，其長度是從地球到太陽距離的10倍。整個lhc有將近1萬塊大大小小的電磁鐵，這些磁鐵大部分還必須處於超導（零電阻）狀態，為此使用了10080噸液態氦將它們的溫度維持在攝氏零下271度。lhc很可能是宇宙裏最冷的地方了，除非真的存在比人類智力更發達的外星人，以更高的技術創造出更冷的環境。除了低溫，質子運行的管道裏還需保持很高的真空度，否則質子會與空氣分子發生碰撞而前功盡棄。要將27公裏長的管道中的氣壓維持在不到月球表麵氣壓的1/10，難度可想而知。
經過上萬名科學家和工程技術人員十幾年的努力，lhc終於在2008年8月開始運行。可是好事多磨，僅一個多月後（9月19日），lhc就發生了一次重大意外——大量用於維持電磁鐵超導狀態的液氦泄漏，引起一塊接一塊的電磁鐵停止工作，最後導致lhc不得不停機。除了技術原因，這次大事故據說與當時歐洲核子研究組織的總幹事法國人艾瑪（robert aymar）的官僚主義也頗有關係。艾瑪的任期為2004至2008年，他一心想讓lhc能在他離任之前運轉起來，所以一個勁地要“大幹快上”，以致釀成大禍。為了杜絕類似意外再次發生，科學家和技術人員花了一年多的時間對lhc進行了結構性的修改。lhc的第二次開機則已經是2009年的11月了。到目前為止，lhc一直運轉正常，並且在2010年3月30日達到了最高設計能量的一半（7tev），遠遠超過了此前美國費米實驗室保持了8年之久的世界紀錄（1.96tev）。
建造lhc的最直接目的是尋找一種叫做希格斯玻色子（higgs boson）的粒子，物理圈裏常稱它為“上帝粒子”。按照目前被物理學界普遍認可的所謂“標準模型”，基本粒子之所以有質量，全是拜希格斯玻色子之賜。而質量是構成我們生存的現實世界的最基本因素之一，這大概就是物理學家們會把找尋希格斯玻色子列為重中之重的主要原因吧。最近列出的2011年科學界可能發生的十件大事之首就是在lhc的實驗中發現“上帝粒子”。
要想了解“標準模型”的來龍去脈，我們必須從宇宙間的各種基本相互作用力講起。
人類對自然界中存在的基本相互作用力的認識，經曆了一個從宏觀到微觀的過程。牛頓（1643—1727）的萬有引力定律是人類開始了解第一種基本相互作用力——引力的標誌。愛因斯坦（1879—1955）的廣義相對論將引力與空間和時間聯係在一起，把對引力的認識推上了一個新的高度。麥克斯韋（j c.maxwell，1831—1879）在1865年建立的描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關係的麥克斯韋方程則是人類認識第二種基本相互作用力——電磁力的裏程碑。引力和電磁力是宏觀上可觀測的相互作用力，是在日常生活裏看得見、摸得著的。第三種基本相互作用力是弱相互作用力，也稱作弱核力。弱相互作用的一個典型的例子是原子核裏的中子釋放出一個電子和一個反中微子而變成質子（β衰變）。最後一種基本相互作用力是強相互作用力，它是把質子和中子結合在一起形成原子核的力，同時也是把稱為誇克和膠子的更基本的粒子聚在一起形成質子和中子的力。強相互作用力具有很奇特的性質。從直覺上來說，當相互作用的物體離得越遠時，它們之間的力應該會變得越弱。上麵提到的引力、電磁力和弱相互作用力都是這樣。而強相互作用力卻恰恰相反，越是把相互作用的物體拉開，它們之間的力反而越強，就像揪一根橡皮筋一樣。弱相互作用和強相互作用隻存在於微觀世界中，在我們生活的宏觀世界裏是不能直接感受到的。