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物理学家使用粒子加速器来解答关于宇宙本质的一些最深刻的问题。这些庞大的机器将带电粒子加速到接近光速，然后将它们碰撞在一起，重现宇宙在大爆炸中灾难性诞生时存在的条件。通过分析碰撞产生的碎片，物理学家希望了解我们宇宙中看似不同的力和粒子是如何相互关联并由统一理论描述的。不幸的是，随着他们越来越接近解决这个创世之谜，物理学家需要功率（和成本）越来越大的粒子加速器。
目前正在法瑞边境的欧洲粒子物理实验室CERN建造的最强大的粒子加速器是直径8.6公里的大型强子对撞机（LHC）。在LHC于2007年建成后，其两条七万亿伏特质子束的碰撞应该会告诉我们是什么赋予了粒子质量[参见戈登·凯恩的《质量之谜》；《大众科学》，2005年7月]。其他目前正在运行的机器正在试图解释为什么宇宙包含的物质比反物质多，并让我们得以一窥被称为夸克-胶子等离子体的原始物质状态。所有这些对撞机都基于一种笨重的、有数十年历史的技术，其中微波加速粒子。