同步加速器是一种环形的粒子加速器，使用磁场及电场与运行中的带电粒子束同步化操作。本是由路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨发展用以研究高能粒子之装置。
粒子回旋加速器使用均匀的磁场及固定频率变化的电场加速带电粒子，如果改变其中一项则为同步粒子回旋加速器，两者都改变则为同步加速器。粒子在粒子回旋加速器中，从中心以螺旋轨道运行到腔壁时，粒子回旋加速器的最大半径限制了粒子最后所获得的全部能量。另一方面若以增加磁场强度的方式来提高加速能量，也有其极限。所以有同步加速器的出现。同步加速器中的粒子束具有固定轨道，借着改变参数使带电粒子获得能量，在真空的环境中不断的运行。同步加速器中的储存环包含了直线段与弯曲的部分，前后相连在一起。因此在结构上和粒子回旋加速器有很大的不同。而储存环中弯曲的部分会有许多磁铁设施使粒子束改变运行方向；直线段的部分则设置高频共振腔使用高能量的微波提供粒子加速所需的电场。最强大的现代化的粒子加速器使用的同步加速器设计版本。最大的同步型加速器大型强子对撞机位于瑞士日内瓦附近，由欧洲核子研究组织建造。
夸克-胶子电浆，俗称夸克汤，是一种量子色动力学下的相态，所处环境为极高温度与极高密度。据信这种状态存在于大霹雳宇宙诞生后的最初20或30微秒。欧洲核子研究中心所属的超级质子同步加速器的实验首先尝试创造出QGP，时间大约是1980年代与1990年代，而且可能已达成部分的成就。目前，布鲁克哈芬国家实验室的相对论性重离子对撞机的实验正接续这项工作。CERN的新型实验——大型离子对撞机实验和超环面仪器实验都已在大型强子对撞机展开。
费米国立加速器实验室，简称费米实验室，是隶属于美国能源部的一所国家实验室，位于美国伊利诺斯州巴达维亚附近的草原上。
费米实验室是美国最重要的物理研究机构之一，其主要探索领域为高能物理学，拥有世界上第二高能量的粒子加速器，仅次于欧洲核子研究组织的大型强子对撞机。此外，费米实验室在微中子的探索方面亦有卓越的成就，更有“世界微中子首都”之美称。
夸克-胶子电浆，俗称夸克汤，是一种量子色动力学下的相态，所处环境为极高温度与极高密度。据信这种状态存在于大霹雳宇宙诞生后的最初20或30微秒。欧洲核子研究中心所属的超级质子同步加速器的实验首先尝试创造出QGP，时间大约是1980年代与1990年代，而且可能已达成部分的成就。目前，布鲁克哈芬国家实验室的相对论性重离子对撞机的实验正接续这项工作。CERN的新型实验——大型离子对撞机实验和超环面仪器实验都已在大型强子对撞机展开。
相对论性重离子对撞机是全球第一座重离子对撞机，也是唯一的一座自旋-极化质子对撞机。RHIC由美国布鲁克黑文国家实验室负责管理和运营，位于纽约州阿普顿市。它是美国唯一运行中的粒子对撞机，也是目前全世界仅有的两座运行中的重离子对撞机之一，另一座是欧洲核子研究组织拥有的大型强子对撞机。RHIC可将重离子加速至接近光速后发生碰撞，实验产生高温和高压。物理学者相信可以利用它研究宇宙在大爆炸发生不久后的物态，比如夸克-胶子电浆。
希格斯玻色子的实验探索指的是从实验中证实希格斯玻色子存在与否？这是一个极为重要的基础物理问题。物理学者花费四十多年时间寻找它。至今为止，全世界最昂贵、最复杂的实验设施之一，大型强子对撞机，其建成的主要目的之一就是寻找与观察希格斯玻色子与其它种粒子。2012年7月4日，欧洲核子研究组织宣布，LHC的紧凑渺子线圈探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子，超环面仪器测量到质量为126.5GeV的新玻色子，这两种粒子极像希格斯玻色子。2013年3月14日，欧洲核子研究组织发表新闻稿正式宣布，先前探测到的新粒子是希格斯玻色子，并且暂时确认具有偶宇称与零自旋，这是希格斯玻色子应该具有的两种基本性质，但有一部分实验结果不尽符合理论预测，更多数据仍旧等待处理与分析。
夸克-胶子电浆，俗称夸克汤，是一种量子色动力学下的相态，所处环境为极高温度与极高密度。据信这种状态存在于大霹雳宇宙诞生后的最初20或30微秒。欧洲核子研究中心所属的超级质子同步加速器的实验首先尝试创造出QGP，时间大约是1980年代与1990年代，而且可能已达成部分的成就。目前，布鲁克哈芬国家实验室的相对论性重离子对撞机的实验正接续这项工作。CERN的新型实验——大型离子对撞机实验和超环面仪器实验都已在大型强子对撞机展开。
吴秀兰，美籍华裔高能实验物理学家，现任威斯康星大学麦迪逊分校恩里科·费米讲座杰出物理学教授。她对J/ψ介子的发现作出过重要的贡献，这种粒子为粒子物理学标准模型中的粲夸克提供了实验证据，并且她也在发现胶子的实验中起了关键性的作用，其中胶子是强相互作用中矢量玻色子，即其载体。最重要的是，发现与希格斯玻色子性质相符的粒子，是全球许多科学家共同努力的成果，而吴秀兰所在的欧洲核子研究组织队伍与大型强子对撞机也参与其中。
全截面弹性散射侦测器是大型强子对撞机的五个子粒子侦测器之一。 TOTEM 与 紧凑缈子线圈共构在“I5”这个对撞点。侦测器的目标是测量总截面，弹性散射，和衍射过程。
物理学领域中，实验物理学或实验物理是直接观察物理现象，以获取关于宇宙中从大到小各种资料的学科分类，包含许多类型的子学科。其中各个子学科皆有一相似目标，即是收集并解释所得到的数据资料。方法上则各异，从很简单的实验与观察，到如同大型强子对撞机这样的复杂实验都属于此一分类。
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