2014年大型強子對撞機(LHC)發生的高能碰撞所產生的軌跡顯示出許多新的粒子。如果你想探索基礎物理的前沿，必須藉助大型強子對撞機，這樣就可以創造出新的粒子，而這些粒子在我們日常的世界中並不存在。只要遵守宇宙的能量守恆定律，並且有足夠大能量，就可以通過愛因斯坦的質能方程創造出新的粒子。
有兩種辦法可以做到這一點：
在一個方向運動的電子與在相反方向運動的正電子發生碰撞。在一個方向上運動的質子與另一個方向上運動的質子發生碰撞。諾貝爾獎得主卡洛·盧比亞呼籲物理學家們建造一種全新的東西——介子對撞機。這是雄心勃勃的計劃，但目前是不切實際的，它可能是粒子物理學的未來。
標準模型中的粒子和反粒子都已被直接探測到，最近一次被探測到的粒子是希格斯玻色子。上圖中，可以看到標準模型中的粒子和反粒子，它們都已經被發現了。歐洲核子研究中心的大型強子對撞機在本世紀初發現了希格斯玻色子。儘管大型強子對撞機仍有很多科學工作要做，粒子物理學家們已經在設計未來的對撞機。
未來的環形對撞機(FCC。當然，每種方法都有優點和缺點。比如線性對撞機，在沒有連續注入粒子的情況下，線性對撞機中粒子發生碰撞的概率較低，而且收集相同數量的數據需要更長的時間。而環形對撞機是讓它們在彎曲成一個圓圈的時候加速，每轉一圈，粒子就會越來越多，在指定的碰撞點設置探測器並測量結果。
即使有清晰的特徵和橫向軌跡，也會有大量其他粒子出現，因為質子是複合粒子。希格斯玻色子為構成這些粒子的基本成分提供了質量。這是首選的方法，只要隧道足夠長，磁鐵足夠強，與線性對撞機相比，環形對撞機中粒子碰撞率要高得多，特別是像Z玻色子這樣能量較低的重粒子。
一般來說，電子—正電子對撞機更適合對已知粒子進行精確研究，而質子—質子對撞機更適合探測能量物理前沿。
大型強子對撞機所獲得的能量足以產生希格斯玻色子。事實上，如果把大型強子對撞機與LEP進行比較，你會發現一些讓大多數人吃驚的事情，LEP內部的粒子比大型強子對撞機內部的粒子運動得快得多！
歐洲核子研究中心的鳥瞰圖，勾勒出大型強子對撞機的周長(總共27公裡)。讓我們先來了解一下碰撞粒子是如何產生新粒子的，用來產生新粒子的能量（E=mc^2）中的「E」來自於兩個碰撞粒子的質心能量。每個質子被分成許多組粒子，這些粒子也在質子內部運動。當其中兩個粒子碰撞時，產生新粒子的可能性很大。
電子—正電子的概念要清晰得多，它們不是複合粒子，它們沒有內部結構。把一個電子和正電子朝相反的方向加速到相同的速度，100%的能量會產生新的粒子。
紅線是一個環形對撞機，它比線性對撞機提供了更多的碰撞，但是隨著能量的增加，它的性能就不那麼好了。儘管電子和正電子的速度比質子快得多，但一個粒子所擁有的總能量是由它的速度和它的初始質量決定的。用磁場加速帶電粒子時，它會發出輻射，這意味著它會帶走能量。
電子和正電子可以加速到非常高的速度，但會以足夠高的能量發射輻射，阻止它們運動得更快。輻射出去的能量取決於電場強度、粒子的能量，還取決於粒子的固有電荷質量比。由於電子和正電子的電荷與質子相同，因此同步輻射是環形對撞機中電子—正電子系統的限制因素。
這就是使用μ子的偉大想法的由來，介子是電子的表親，它們是：
基本粒子，質量是電子的206倍，從根本上來說是不穩定的，μ子在衰變前的平均壽命只有2.2微秒。
歐洲核子研究中心的大型強子對撞機是世界上第二強大的粒子加速器。愛因斯坦的狹義相對論告訴我們，當粒子越來越接近光速時，在觀察者的參照系中，這個粒子的時間會變慢。換句話說，如果我們讓這個介子移動得足夠快，我們就能顯著延長它在衰變前的存活時間。
如果能把一個介子加速到6.5 TeV，那麼這個介子就能存活13.5萬微秒，足夠繞著大型強子對撞機旋轉大約1500圈。如果能以這樣的速度碰撞，100%的能量可以用來來製造粒子。
這種儀器可以使μ子加速並存活超過2.2微秒。建造一個更大的圓環，或者生產更強磁場的磁鐵都是使粒子獲得更高能量的簡單方法。但是對於電子和正電子的同步輻射沒有完美的方法，必須用更重的粒子來代替。對於質子內部有多個粒子，目前還沒有完美的方法，必須用基本粒子來代替。介子是一個可以解決這兩個問題的粒子。唯一的缺點是它們不穩定，很難長時間存活。然而，它們很容易被創造。
雖然在粒子物理學中可以產生許多不穩定的粒子，包括基本粒子和複合粒子，但只有質子、中子和電子是穩定的。其他的一切都是不穩定的，但如果介子能保持足夠高的速度，它們的壽命可能足夠長，足以打造出下一代粒子對撞機。我們的目標是揭示自然界的秘密，而這些秘密是我們無法預測的。正如卡羅·盧比亞所說，這些基本的選擇來自自然。理論家可以為所欲為，但最終決定權在自然。