对撞机的目的，是让物理学家测试物理理论所预测的不同粒子，包括测量希格斯玻色子的性质、寻找由超对称理论预测的大粒子、新粒子及其他未解决的问题。

回顾粒子加速器的进程，从1990年代的兆电子伏特加速器（tevatron）、2010年代的大型强子对撞机（large hadron collider，LHC），预计于2020年完工的高光度LHC（high-luminosity large hadron collider，HL-LHC），到未来可能出现的超高能量圆形对撞机（future circular collider，FCC）。这些高成本机器背后的物理动机，到底是什么呢？

对撞机发现粒子的历史

高能量对撞机在发现新粒子方面有着悠久的历史，早在LHC之前，欧洲核子研究中心（Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire，CERN）的SppS对撞机（SppS collider）在1980年代发现W和Z玻色子后，奠定了粒子物理标准模型（standard model，SM）的基础。实际上，标准模型由一组基本粒子、一组规范破色子及粒子之间的相互作用进行描述。一般而言，物质由费米子组成，而所有的费米子可以分为3代，每一代费米子似乎都是彼此重复。

所有的费米子都是在1970~1980年代被发现的，而物理学家也在1995年发现了顶夸克。尽管如此，质量的起源与其相关的弱CP对称性破坏机制仍然未知，最简单的选择就是单个希格斯双峰，其具有