大型强子对撞机（Large Hadron Collider，简称LHC）是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的对撞型粒子加速器，作为国际高能物理学研究之用。LHC已经建造完成，2008年9月10日开始试运转，并且成功地维持了两质子束在轨道中运行，成为世界上最大的粒子加速器设施。LHC是一个国际合作计划，由全球85国中的多个大学与研究机构，超过八千位物理学家合作兴建，经费一部份来自CERN会员国提供的年度预算，以及参与实验的研究机构所提拨的资金。
物理学家希望借由加速器对撞机来帮助他们解答下列的问题：
标准模型中所流行的造成基本粒子质量的希格斯机制是真实的吗？真是如此的话，希格斯粒子有多少种，质量又分别是多少呢？
为何万有引力相对于其他作用力是如此地微弱？当重子的质量被更精确的测量时，标准模型是否仍然成立？
自然界中粒子是否有相对应的“超对称”（SUSY）粒子存在着？详见阶层问题。
为何“物质”与“反物质”是不对称的？详见CP破坏。
有更高维度的空间（卡鲁扎-克莱因理论）存在吗？我们可以见到这启发弦论的现象吗？
宇宙有 96% 的质能是目前天文学上无法观测到的暗物质与暗能量，这些的组成到底是什么？
为何重力比起其他三个基本作用力（电磁力，强作用力，弱作用力）差了这么多个数量级？
物理学家希望借由加速器对撞机来帮助他们解答下列的问题：
标准模型中所流行的造成基本粒子质量的希格斯机制是真实的吗？真是如此的话，希格斯粒子有多少种，质量又分别是多少呢？
为何万有引力相对于其他作用力是如此地微弱？当重子的质量被更精确的测量时，标准模型是否仍然成立？
自然界中粒子是否有相对应的“超对称”（SUSY）粒子存在着？详见阶层问题。
为何“物质”与“反物质”是不对称的？详见CP破坏。
有更高维度的空间（卡鲁扎-克莱因理论）存在吗？我们可以见到这启发弦论的现象吗？
宇宙有 96% 的质能是目前天文学上无法观测到的暗物质与暗能量，这些的组成到底是什么？
为何重力比起其他三个基本作用力（电磁力，强作用力，弱作用力）差了这么多个数量级？
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