经过三年的升级和维护，世界上最大的、最强大的粒子加速器——大型强子对撞机 (LHC) 已启动第三次运行。周二上午 10:47（美国东部夏令时间），这个原子对撞机在瑞士一条 16.7 英里的超导磁体环中发射质子束。新的升级将使 LHC 达到 13.6 万亿电子伏特（之前运行的能量为8 万亿和13 万亿电子伏特）的更高碰撞能量。物理学家预计该机器将以这种强度运行近四年，从而为粒子物理学领域带来新的见解。
欧洲核子研究组织 (CERN) 加速器和技术总监 Mike Lamont 在一份新闻稿中表示：“这是一个重大的飞跃，为新的发现铺平了道路。”
新 LHC 时代的一个目标是更好地理解希格斯玻色子的结构，这是一种亚原子粒子，对撞机在一年前就已发现。科学家们理论认为，希格斯玻色子是一种在数十亿年前宇宙大爆炸后 10 到 12 秒产生的粒子，它赋予了电子和夸克等其他粒子质量。
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运行 LHC 的 CERN 的科学家们计划测量希格斯玻色子如何衰变成其他物质，例如μ子。“这将是希格斯玻色子研究中的一项全新成果，首次证实第二代粒子也通过希格斯机制获得质量，”CERN 理论物理学家 Michelangelo Mangano 在一份新闻稿中表示。
LHC 的升级还将更精确地测量宇宙中的其他基本特征，例如物质-反物质不对称的起源（为什么存在比反物质更多的物质这一未解之谜）。其他感兴趣的领域包括寻找暗物质以及研究极端温度和密度下的物质。
为了追踪这些稀有的原子碎片，LHC 包含多个加速结构来提高其粒子束的能量。该机器使用数千个磁体，这些磁体有助于将粒子推得更近，从而增加碰撞的机会。这些粒子束以接近光速的速度运行，然后猛烈碰撞，使科学家能够研究原子的内部结构。
通过粒子碰撞，物理学家们对构成物质的最小已知构件有了很大的了解。同样在周二，CERN 提供了三种新的奇异粒子——一个五夸克子和两个四夸克子——的证据。这一发现可能有助于物理学家了解带分数电荷的夸克（一种亚原子粒子）是如何形成的。人们认为，夸克结合在一起会形成原子核中的质子和中子，这两者合称为强子。
这可能还有助于解释奇异强子的形成，奇异强子是由三个以上夸克组成的粒子。“发现新型四夸克子和五夸克子并测量它们的性质将有助于理论家开发出统一的奇异强子模型，其确切性质很大程度上未知，”负责此次发现的实验发言人 Chris Parkes 在一份单独的CERN 新闻稿中表示。随着 LHC 的运行，科学家们可能离揭开宇宙的秘密又近了一步。
