유럽입자물리연구소(CERN)의 대형 강입자 충돌기(LHC)에서 입자 충돌을 관측하는 거대한 검출기이자 국제 공동실험. LHC가 양성자나 원자핵을 빠르게 움직여 충돌시키는 장치라면, ATLAS는 충돌 지점 주변에서 날아오는 입자의 흔적을 읽어 무슨 일이 일어났는지 알아내는 장치. 2012년 CMS 실험과 함께 힉스 보손과 일치하는 새 입자의 발견을 발표하고, 후속 측정으로 그 성질을 검증한 실험. 힉스 보손과 톱쿼크 등의 정밀 측정, 알려지지 않은 입자의 탐색, 초기 우주와 비슷한 고온 물질 및 양자 현상의 연구로 이어지는 공동연구. 충돌로 생긴 입자 가운데 많은 것은 순식간에 다른 입자로 바뀌기 때문에 직접 사진을 찍듯 관찰하기 어려운 대상. ATLAS는 마지막에 남은 여러 입자의 경로와 에너지를 측정하고, 물리 법칙과 비교하여 충돌 순간을 역으로 재구성하는 방식. 길이 약 46m, 지름 약 25m, 무게 약 7,000톤의 검출기가 스위스 메이랭 인근 지하 약 100m에 설치된 구조. 안쪽 추적기는 전기를 띤 입자가 지나간 위치를 측정하고, 자기장은 입자의 경로를 휘게 하여 운동량을 알아내는 데 도움을 주는 장치. 그 바깥의 열량계는 입자가 남기는 에너지를 재며, 가장 바깥쪽 검출 장치는 여러 층을 통과하는 뮤온을 식별하는 구성. 뮤온은 전자와 비슷하지만 더 무거운 기본입자. 이 서로 다른 측정값을 합쳐 입자의 종류와 움직임을 판별하는 과정. 힉스 보손의 발견은 많은 충돌을 모아 특정한 결과가 예상보다 얼마나 자주 나타나는지 비교한 성과. CMS와 ATLAS는 서로 다른 장치와 독립적인 분석으로 같은 현상을 확인하는 역할. 연구에서 ‘증거’와 ‘관측’ 또는 ‘발견’을 구별하는 이유도 우연한 변동으로 비슷한 신호가 나타날 가능성을 평가하기 위한 기준 때문. 새로운 신호를 측정한 사실과 그 신호의 원인이 어떤 입자인지 해석하는 일은 별개의 검증 과제. 힉스 보손이 어떤 입자들과 상호작용하는지, 표준모형이라는 기본입자 이론이 정밀 측정과 일치하는지 확인하는 연구. 무거운 원자핵을 충돌시켜 초기 우주처럼 뜨겁고 밀도 높은 물질의 성질을 살피는 연구도 병행. 검출기 개량은 단순히 크기를 늘리는 작업이 아니라, 동시에 겹쳐 들어오는 더 많은 흔적을 정확하게 구별하기 위한 개선. 실제 자료와 분석 도구의 공개를 통해 외부 연구자의 재분석과 교육도 지원하는 실험.