Lorsque le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) du CERN accélère deux faisceaux de protons à près de la vitesse de la lumière, des protons se heurtent parfois de plein fouet au milieu du détecteur ATLAS, créant des "événements" spectaculaires. Un évènement représente les particules créées lors de ces collisions sous la forme d’une photo instantanée montrant les centaines de particules produites lorsque l’énergie libérée par ces collisions se matérialise sous forme de particules. En agrandissant la partie centrale, on peut voir toutes les traces émergeant du même point de collision. Le détecteur pèse 7000 tonnes et est constitué de plusieurs couches concentriques, un peu comme des poupées russes. Chaque couche (représentée ci-dessus par une couleur différente) a pour but de fournir une partie de l’information qui permettra d'identifier les différentes particules produites et leur position. Certains de ces détecteurs mesurent les trajectoires des particules (détecteur internes) alors que d’autres (appelés calorimètres) mesurent l'énergie des particules. Il faut reconstituer la particule créée initialement à partir de ses produits de désintégration.
Le but principal de l'expérience ATLAS est de comprendre de quoi la matière est faite et comment elle interagit. Les scientifiques d’ATLAS recherchent de nouvelles particules comme les particules supersymétriques qui pourraient expliquer la nature de la matière sombre. Déjà, en juillet 2012, ATLAS et CMS, une autre expérience du LHC, ont apporté la preuve de l’existence d'une nouvelle particule appelée boson de Higgs qui prouve l'existence du mécanisme de Brout-Englert-Higgs qui explique comment les particules fondamentales obtiennent leur masse.
