เครื่องเร่งอนุภาคเป็นที่รู้จักกันในชื่อเครื่องตีอย่างแรงของอะตอมหรือเครื่องจับอนุภาคเป็นอุปกรณ์ที่เร่งอนุภาคของอะตอมให้มีความเร็วสูงและรักษาไว้ในลำแสงขนาดเล็กและสม่ำเสมอ เครื่องเร่งอนุภาคมีการใช้งานมากมายในการใช้งานทั่วไปและในการวิจัยทางฟิสิกส์เชิงทดลองและเชิงทฤษฎี Large Hadron Collider ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดที่มีอยู่ในช่วงเวลาของการก่อสร้างได้รับการออกแบบมาเพื่อชนอนุภาคด้วยความหวังที่จะแยกพวกมันออกจากกันและค้นพบอนุภาค Higgs-Boson ในทางทฤษฎี มีตัวเร่งขนาดเล็กจำนวนมากอยู่ในรูปของหลอดรังสีแคโทดในโทรทัศน์อย่างง่าย
หลอดรังสีแคโทดและเครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ซึ่งทั้งสองคนใช้ในชีวิตประจำวันเป็นตัวอย่างของเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานต่ำ โทรทัศน์หลอดรังสีแคโทดมีหลอดสุญญากาศที่บรรจุปืนอิเล็กตรอนหนึ่งกระบอกหรือมากกว่าและวิธีการเบี่ยงเบนลำอิเล็กตรอน ลำแสงถูกเบี่ยงเบนไปตามความจำเป็นบนหน้าจอเรืองแสงซึ่งภาพจะถูกปล่อยออกมา เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์เร่งและชนรังสีเอกซ์ในปริมาณสูงด้วยเป้าหมายโลหะหนัก อะไรก็ตามที่อยู่ระหว่างเครื่องกำเนิดกับโลหะจะเพิ่มรูปแบบของรังสีเอกซ์ที่กระทบกับโลหะ ผู้เชี่ยวชาญด้านการแพทย์ใช้สิ่งนี้เพื่อวินิจฉัยปัญหาภายในร่างกายมนุษย์
เครื่องเร่งอนุภาคที่มีกำลังสูงกว่าเช่นที่สามารถกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ เครื่องเร่งอนุภาคที่ใช้สำหรับการทดลองทางฟิสิกส์มักเร่งกระแสอนุภาคย่อยในทิศทางตรงกันข้ามที่ความเร็วใกล้กับความเร็วแสง จากนั้นพวกเขาจัดการและชนคานเหล่านี้ อนุภาคที่ประกอบเป็นคานชนกันและแตกสลาย นักฟิสิกส์ใช้เครื่องตรวจจับพิเศษเพื่อวิเคราะห์อนุภาคที่แตกหักเพื่อค้นหาอนุภาคที่มีขนาดเล็กลง อนุภาคใหม่แต่ละชิ้นที่ค้นพบโดยนักฟิสิกส์ให้โลกแห่งความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติและการแต่งหน้าของทุกเรื่อง
ผู้ทดลองเกี่ยวกับอนุภาคหลายคนโดยเฉพาะ Large Hadron Collider ได้ก่อให้เกิดความกังวลในหมู่นักฟิสิกส์บางคนเกี่ยวกับความเสี่ยงที่เกิดจากอุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียง แต่กับนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลกด้วย ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์บางทฤษฎีแสดงความเป็นไปได้ว่าเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูงอาจทำให้เกิดการก่อตัวของหลุมดำขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่เห็นด้วยว่าหากผลิตหลุมดำขนาดเล็กจะมีการคุกคามเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยเพราะพวกมันจะกระจายไปสู่รังสีฮอว์คิงที่ไม่เป็นอันตรายหรือเติบโตช้าเกินไปที่จะแสดงอันตรายที่เหมาะสม
เครื่องเร่งอนุภาคอาจดูเหมือนจะเป็นเครื่องมือดั้งเดิมที่ชวนให้นึกถึงชาวถ้ำทุบหินด้วยกันเพื่อค้นหาสิ่งที่มีอยู่ภายใน อย่างไรก็ตามความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ได้จากอุปกรณ์ดังกล่าวนั้นมีขนาดใหญ่และน่าจะยังคงเป็นเครื่องเร่งอนุภาคให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ ยกตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอนถูกค้นพบผ่านการใช้หลอดรังสีแคโทด บางทฤษฎีตั้งสมมติฐานว่าหากอนุภาคฮิกส์ - โบซอนถูกค้นพบอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจโลกทางกายภาพโดยรวม
