Ο Μεγάλος Επιταχυντής Συγκρουόμενων Δεσμών Ηλεκτρονίων Ποζιτρονίων (LEP)

Η μηχανή LEP του CERN είναι ο μεγαλύτερος επιταχυντής συγκρουόμενων δεσμών του κόσμου. Σε έναν δακτύλιο περιμέτρου 27 km, εγκατεστημένο σε βάθος 100m, δέσμες ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων (αντι-ηλεκτρόνια) κινούνται κυκλικά σε αντίθετες διευθύνσεις καθώς επιταχύνονται σχεδόν μέχρι την ταχύτητα του φωτός.

Οταν ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο πλησιάσουν αρκετά, εξαφανίζονται σε μια πράξη αμοιβαίας καταστροφής με αποτέλεσμα την παραγωγή μεγάλης ποσότητας ενέργειας. Σχεδόν αμέσως, αυτή η ενέργεια μετατρέπεται και πάλι σε σωματίδια, όπως ακριβώς η ύλη πρέπει να σχηματίσθηκε από ενέργεια στο πρώιμο Σύμπαν.

Σε τέσσερα συμμετρικά σημεία γύρω από τον δακτύλιο, οι δέσμες των σωματιδίων αποκτούν πάχος μιας τρίχας και εξαναγκάζονται να συγκρουσθούν στο κέντρο των τεσσάρων πειραμάτων του LEP. Κάθε δέσμη περιέχει περισσότερα από εκατό χιλιάδες εκατομμύρια σωματιδίων (10¹¹), όμως, κατά μέσο όρο, μόνο μία ανά περίπου 40.000 συγκρούσεις μεταξύ των δεσμών παράγει το επιθυμητό αποτέλεσμα - μία κεντρική σύγκρουση ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου. Για αυτόν το λόγο, οι δέσμες εξαναγκάζονται να κινούνται κυκλικά για ώρες και κάθε δέσμη πραγματοποιεί στον δακτύλιο περισσότερες από 10.000 περιστροφές το δευτερόλεπτο.

Ο LEP άρχισε να λειτουργεί το καλοκαίρι του 1989 και για έξι χρόνια η ενέργεια σύγκρουσης των ηλεκτρονίων και των ποζιτρονίων του ήταν ρυθμισμένη ακριβώς στην τιμή που χρειαζόταν για την παραγωγή τον ουδέτερο φορέα της ασθενούς δύναμης, το Z⁰. Από τον Σεπτέμβριο του 1995, η ενέργεια σχεδόν διπλασιάσθηκε.Το καλοκαίρι του 1996, ο LEP λειτουργούσε στην ενέργεια ακριβώς που χρειαζόταν για την παραγωγή ζευγών των φορτισμένων φορέων της ασθενούς δύναμης, των σωματιδίων W⁺ και W^-. Η ανίχνευση των εκατομμυρίων Z⁰ και των εκατοντάδων W έχει επιτρέψει στα πειράματα του LEP την πραγματοποίηση ελέγχων εξαιρετικής ακριβείας για το Καθιερωμένο Πρότυπο των σωματιδίων και των αλληλεπιδράσεων τους..