Didysis „Hadron Collider“ (LHC) daro didelę įtaką savo veikimui. Deja, novatoriško fizikos gerbėjams visa veikla turi būti sustabdyta dvejiems metams, kol bus atliktas darbas. Bet kai ji bus sukurta atsarginę kopiją ir paleidus, jos patobulintos galimybės padarys ją dar galingesnę.
Didžiojo hadronų kolliderio esmė yra pagreitinti daleles ir nukreipti jas į kameras susidurti viena su kita. Fotoaparatai ir detektoriai yra mokomi susidurti su šiais susidūrimais, o rezultatai yra stebimi labai tiksliai. Viskas priklauso nuo naujų dalelių ir naujų reakcijų tarp dalelių atradimo ir stebėjimo, kaip dalelės suyra.
Šis išjungimas vadinamas „Long Shutdown 2“ (LS2.). Pirmasis išjungimas buvo LS1, jis vyko 2013–2015 m. LS1 metu buvo pagerinta susidūrimo įrenginio galia ir jo aptikimo galimybės. Tas pats atsitiks LS2 metu, kai inžinieriai sustiprins ir atnaujins visą akceleratoriaus kompleksą ir detektorius. Šis darbas yra ruošiamas kitam LHC etapui, kuris prasidės 2021 m. Taip pat reikia pasiruošti projektui, vadinamam didelio ryškumo LHC (HL-LHC), kuris prasideda 2025 m.
Eksperimentai, atlikti tarp LS1 ir LS2, yra vadinami antraisiais bandymais, kurie tęsėsi nuo 2015 iki 2018 m. Šis bandymas davė keletą įspūdingų rezultatų ir daugybę duomenų, kuriuos dar reikia sutvarkyti. CERN duomenimis, antrasis bandymas sukėlė 16 milijonų milijardų protonų ir protonų susidūrimus, kai energija buvo 13 TeV (teraelektronvoltų), ir didelius švino ir švino susidūrimo duomenų rinkinius, kai energija buvo 5,02 TeV. Tai reiškia, kad CERN duomenų archyve saugomas 1 000 metų vaizdo įrašų srautas per parą ištisą parą.
„Antrasis LHC bėgimas buvo įspūdingas ...“ - Frédérickas Bordry, CERN greitintuvų ir technologijos direktorius.
Didžiulė duomenų bazė, gauta atliekant eksperimentus LHC antrojo bėgimo metu, nugludina pirmojo bėgimo duomenis, ir viskas, nes susidūrimo įrenginio energijos lygis buvo beveik padvigubintas iki 13 TeV. Kelti susidūrimo daviklio energijos lygį tampa vis sunkiau ir sunkiau, o po antrojo išjungimo matysite energiją, padidintą nuo 13 TeV iki 14 TeV.
„Antrasis LHC bėgimas buvo įspūdingas, nes, gavę precedento neturinčią 13 TeV energiją, gavome penkis kartus daugiau duomenų nei per pirmąjį bėgimą, gavę penkis kartus daugiau duomenų nei per pirmąjį bandymą“, - sakė Frédérick Bordry, CERN greitintuvų direktorius ir technologijos. „Pradėjus šį antrą ilgą išjungimą, mes paruošime mašiną dar didesniems susidūrimams esant 14 TeV projektinei energijai“.
Kiekviena priemonė LHC buvo sėkminga. Keletą dešimtmečių svarbiausias fizikos klausimas buvo Higso bozono ir Higso lauko egzistavimas. Tačiau technologijos ir inžinerijos, reikalingos pakankamai galingam susidūrimui sukurti, paprasčiausiai nebuvo. LHC statyba leido rasti Higso bozoną 2012 m.
„Higso bozonas yra ypatinga dalelė ...“ - Fabiola Gianotti, CERN generalinė direktorė.
„Be daugelio kitų gražių rezultatų, per pastaruosius kelerius metus LHC eksperimentai padarė didžiulę pažangą suprantant Higso bozono savybes“, - priduria Fabiola Gianotti, CERN generalinė direktorė. „Higso bozonas yra ypatinga dalelė, labai besiskirianti nuo kitų iki šiol stebėtų elementariųjų dalelių; jo savybės gali suteikti mums naudingų fizikos nuorodų už standartinio modelio ribų. “
Ilgai teorizuoto Higso bozono atradimas yra LHC vainikuojantis laimėjimas, bet ne vienintelis. Prieš statant LHC, daugelį standartinio fizikos modelio dalių buvo sunku išbandyti. Paskelbta šimtai mokslinių darbų apie LHC rezultatus ir buvo rasta keletas naujų dalelių, įskaitant egzotinius penkiakampius ir naują dalelę su dviem sunkiaisiais kvarkais, pavadintą „Xicc ++“.
Po LS2 atnaujinimų prasidės trečiasis bėgimas. Vienas iš trečiojo etapo projektų yra didelio ryškumo LHC (HL-LHC) projektas. Šviesumas yra vienas iš dviejų pagrindinių aspektų susidūrimuose. Pirmasis yra įtampa, kuri LS2 metu pagerinama nuo 13 TeV iki 14 TeV. Kitas yra šviesumas.
Šviesumas reiškia padidėjusį susidūrimų skaičių, taigi ir daugiau duomenų. Kadangi daugelis dalykų, kuriuos nori pastebėti fizikai, yra labai reti, didesnis susidūrimų skaičius padidina tikimybę juos pamatyti. 2017 m. LHC pagamino apie tris milijonus Higso bozonų per metus, tuo tarpu didelio ryškumo LHC per metus pagamins mažiausiai 15 milijonų Higso bozonų. Tai svarbu, nes, nepaisant to, kad buvo didelis laimėjimas aptikti Higso bozoną, vis dar yra daug fizikų, nežinančių apie sunkiai matomą dalelę. Keturiskart padidindami pagamintą Higso bozono skaičių, fizikai sužinos daug.
„Turtingas antrojo derliaus derlius leidžia tyrėjams ieškoti labai retų procesų“. - Eckhardas Elsenas, CERN tyrimų ir kompiuterijos direktorius.
Visi duomenys, saugomi CERN nuo antrojo LHC tyrimo, reiškia, kad fizikai LS2 metu bus užimti. Tame didžiuliame duomenų rinkime gali būti paslėptų dalykų, kurių dar niekas nematė. Žmonijos trokštanti dalelių fizikų armija nebus rami.
„Gausus antrojo bandymo derlius leidžia tyrėjams ieškoti labai retų procesų“, - teigė CERN tyrimų ir kompiuterijos direktorius Eckhardas Elsenas. „Jie bus užimti visą uždarymą, tirdami didžiulį duomenų pavyzdį, ar nėra naujų fizikos parašų, kurie neturėjo galimybės atsirasti dėl vyraujančio standartinio modelio procesų. Tai mus nuves į HL-LHC, kai duomenų imtys padidės dar viena apimtimi “.
- CERN pranešimas spaudai: LHC ruošiasi naujiems pasiekimams
- CERN pranešimas spaudai: CERN LHCb eksperimentas praneša apie egzotinių penkiakampių dalelių stebėjimą
- CERN pranešimas spaudai: LHCb eksperimentas žavisi pranešti apie naujos dalelės su dviem sunkiais kvarkais stebėjimą
- CERN tinklapis: didelio ryškumo LHC
- CERN pranešimas spaudai: LHC: stipresnė mašina
- Vikipedijos įrašas: Higso bozonas
- CERN tinklapis: standartinis modelis
