在瑞士的欧洲原子核研究组织和美国伊利诺伊州的费米国家实验室中，科学家设计粒子加速器将类似电子、质子以及其他亚原子微粒的粒子加速到接近光速，使它们能与其他的粒子发生碰撞。在这样高能的碰撞后，物理学家研究碰撞结果或者“粒子指示器”（粒子指示器能显示越来越小的粒子）。

正是通过分析这样的粒子碰撞，物理学家发现了新的亚原子微粒。20世纪20年代，罗伯特·范·德·格拉夫设计出第一个粒子加速器，经历了很多改变和改进。

粒子加速器变得越来越大也越来越有效力，它为人们展示出更加广阔的亚原子领域。实际上，直到最近，美国正在得克萨斯州的华兹堡小镇建造一台超高能超导对撞机，这是一个86.9千米（54英里）长的储存环碰撞机的粒子加速器（1994年费用严重超出预算后，人们停止了该加速器的制造）。

然而，迄今为止，一些效力最高的粒子加速器包括欧洲原子核研究组织正在制造的16.7英里（27千米）长的大型强子碰撞型加速装置，还有美国费米国家实验室的1万亿电子伏加速器，使科学家得以发现了令人难以捉摸的顶夸克。粒子怎样被加速到接近光速？粒子加速器利用巨大的磁体来引导并加速粒子，这种速度可以达到普通人无法想象的程度。实际上，一些加速器利用了发射机的原理，它们增加粒子的能量，直到粒子在撞到探测器之前达到人们期待的速度。什么是直线加速器？

直线加速器是直线排开的粒子加速器。当质子被射入到该加速器中时，在电子和质子流经的管道中改变电荷，它沿着2英里（3.3千米）长的轨道加速到能够获得想要的能量。物理学家分析和研究从碰撞中发射出的粒子及其路线。最长、最有效力的直线加速器在美国加利福尼亚州的斯坦福大学。人们专门设计这种加速器来将电子加速到具有极高的能量。同步加速器与直线加速器之间有什么差异？

同步加速器也被称为同步回旋加速器，使用的目的与直线加速器相同。但是与直线加速器沿直线加速粒子不同，同步加速器利用巨大的磁体沿着环形轨道反复对粒子进行加速。当粒子的速度足够快时，物理学家将粒子送到阴极，在这里他们能观察到粒子的毁灭并有可能发现新的基本粒子。同步加速器的例子之一是美国芝加哥郊区的费米国家加速器实验室所拥有的1万亿电子伏加速器。