Protonii sunt menţinuţi în o mişcare circulară în interiorul inelului LHC de către un câmp magnetic foarte intens. Acest câmp este dat de peste 1500 de magneţi. Ei bine, cum se creează acest câmp magnetic?
Fiecare magnet este de fapt un … electromagnet, adică un curent electric foarte intens trece prin bobine conductoare, iar aceasta creează un câmp magnetic. Însă cum curentul electric ce trece prin un fir conductor duce la încălzirea firului, atunci o parte din energia electrică se duce sub formă de căldură. Iar cum curenţii electrici sunt foarte intenşi, pierderile de energie sub formă de căldură sunt foarte mari. De aceea, fizicienii nu folosesc materiale obişnuite pentru aceste bobine, ci folosesc materiale … superconductoare. Ce sunt acestea? Ele au proprietatea magică că permit curgerea curentului electric fără nici o pierdere de energie! Atenţie! Nu este vorba de pierderi mici, de pierderi neglijabile, ci de pierderi zero, un zero matematic. Dacă nu ştiaţi că asemenea materiale încă există, suntem siguri că de acum veţi aprecia mult mai mult mecanica cuantică, teorie dezvoltată în anii 1920 pentru a explica comportamentul bizar al atomilor, dar care are iată aplicaţii practice fenomenale. Datorită acestor materiale superconductoare, cercetătorii reuşesc să realizeze curenti electrici încă şi mai intens, care produc câmpuri magnetice şi mai intense, care permit menţinerea pe cerc a protonilor la viteze şi mai mari. Aceasta pentru că cu cât viteza protonilor este mai mare, cu atât e nevoie de un câmp magnetic mai intens pentru a îi ţine în orbită. Dacă materialele superconductoare nu ar fi fost inventate, atunci LHC-ul nu ar fi existat astăzi. Ba chiar şi acceleratorul care a fost cel mai puternic din lume în ultimele două decenii, anume acceleratorul Tevatron de la laboratorul american Fermilab, nici el nu ar fi existat fără acesti magneţi superconductori.

Cât de uşor se poate realiza un material superconductor? Ei bine, trebuie ca metalul respectiv să fie răcit foarte foarte mult, până la vreo 2 Kelvin (adică doar vreo două grade peste temperatura de zero absolut). Pentru aceasta, ansamblul acceleratorului este răcit întâi cu azot lichid până la 77 Kelvin, iar apoi cu heliu lichid până pe la 3-4 Kelvin. Până la urmă, inelul de accelerare ajunge la 1.9 Kelvin, fiind astfel chiar mai rece decât spaţiul cosmic! Fascinant, nu?

Astfel, bobinele de electromagnet sunt foarte reci, de aceea conduc curentul electric fără pierderi de căldura (sunt superconductoare), de aceea pot produce un câmp magnetic foarte intens şi protonii se pot deplasa pe cerc în inelul acceleratorului LHC. Fasiculul de protoni este mai subţire ca un fir de păr.