Όταν ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN επιταχύνει δύο δέσμες πρωτονίων σε πρωτοφανείς ενέργειες, αυτές συγκρούονται μετωπικά στη μέση του γιγαντιαίου ανιχνευτή ATLAS και ανιχνεύονται θεαματικά "γεγονότα" που αποτελούνται από δεκάδες ή εκατοντάδες παραγόμενα σωματίδια. Ο 7.000 τόνων ανιχνευτής αποτελείται από διαφορετικά στρώματα ανιχνευτικών στοιχείων (που εμφανίζονται σε διάφορα χρώματα). Ο κύριος σκοπός του κάθε στρώματος είναι να προσδιορίσει το είδος των σωματιδίων που παράγονται και τη θέση τους. Μερικοί από τους ανιχνευτές (τα λεγόμενα θερμιδόμετρα) μετρούν επίσης την ενέργεια των σωματιδίων.
Ο κύριος σκοπός του πειράματος ATLAS είναι να δώσει απαντήσεις σε άλυτα βασικά προβλήματα όπως "ποια είναι η προέλευση της μάζας;" κλπ. Ψάχνει για νέα φαινόμενα, και νέα σωματίδια όπως τα υπερσυμμετρικά, τα οποία ίσως εξηγήσουν τη φύση της σκοτεινής ύλης. Ήδη τον Ιούλιο του 2012 το ATLAS και το CMS -ενα άλλο πείραμα του LHC- ανακοίνωσαν την εύρεση στοιχείων για την ύπαρξη ενος νέου σωματιδίου, του μποζονίου Higgs. Το σωματίδιο αυτό είναι μέρος του μηχανισμού Higgs που επιτρέπει στα στοιχειώδη σωματίδια να αποκτούν μάζα.
Μέσα στον ανιχνευτή ATLAS, οι συγκρούσεις λαμβάνουν χώρα, και οι τροχιές προκύπτουν από το κεντρικό σημείο του ανιχνευτή (zoom). Οι σημερινές μας γνώσεις γύρω απο τη Φυσική Σωματιδίων περιγράφονται λεπτομερώς από το Καθιερωμένο Μοντέλο.
