Великий адронний колайдер (LHC) набуває великого імпульсу. На жаль, для любителів наземної фізики всю справу доводиться вимикати на два роки, поки робота виконана. Але після резервного копіювання та роботи його розширені можливості зроблять його ще більш потужним.
Суть Великого адронного колайдера полягає в тому, щоб прискорити частинки, а потім направити їх на зіткнення між собою в камерах. Камери та сповіщувачі навчаються цим зіткненням, а результати контролюються докладно. Вся справа в тому, щоб виявити нові частинки і нові реакції між частинками і спостерігати за тим, як частинки розпадаються.
Це відключення називається Long Shutdown 2 (LS2.) Перше відключення було LS1, і воно відбулося між 2013 та 2015 роками. Під час LS1 потужність колайдера була покращена, а також були можливості його виявлення. Те саме відбудеться під час LS2, коли інженери підсилять і модернізують цілий комплекс акселераторів та детектори. Робота готується до наступного циклу LHC, який розпочнеться в 2021 році. Також слід підготуватися до проекту під назвою проект High Luminosity LHC (HL-LHC), який розпочнеться в 2025 році.
Проведення експериментів, проведених між LS1 та LS2, називається другим циклом, і він тривав з 2015 по 2018 рік. Цей пробіг дав вражаючі результати, і тонна даних ще належить опрацювати. Згідно з даними CERN, другий цикл випустив 16 мільйонів мільйонів протонно-протонових зіткнень при енергії 13 ТеВ (тера-електронних вольт) та великих наборів даних для зіткнень свинцю та свинцю при енергії 5,02 ТеВ. Це означає, що в архіві даних ЦЕРН зберігається еквівалент 1000 років 24/7 потокового відео, що зберігається.
"Другий запуск LHC був вражаючим ..." - Фредерік Бордрі, директор CERN з питань прискорювачів та технологій.
Величезний кеш даних в експериментах під час другого запуску LHC знімає дані з першого прогону, і все це тому, що рівень енергії колайдера майже вдвічі перевищив 13 ТеВ. Підвищувати рівень енергії колайдера стає все важче і важче, і в цьому другому відключенні енергія буде підвищена з 13 ТеВ до 14 ТеВ.
"Другий запуск LHC був вражаючим, тому що ми могли досягти набагато більше наших цілей та очікувань, даючи в п'ять разів більше даних, ніж під час першого запуску, при безпрецедентній енергії 13 ТеВ", - сказав Фредерік Бордрі, директор з прискорювачів ЦЕРН та технології. "Починаючи з цього другого довгого відключення, ми підготуємо машину до ще більших зіткнень при проектній енергії 14 ТеВ."
За всіма мірками LHC мав успіх. Протягом кількох десятиліть існування бозона Хіггса та поля Хіггса було центральним питанням у фізиці. Але технологія та техніка, необхідні для створення колайдера, достатньо потужного, щоб знайти його, були просто недоступними. Побудова LHC зробила відкриття бозона Хіггса можливим у 2012 році.
«Бозон Хіггса є особливою частинкою ...» - Фабіола Джанотті, генеральний директор CERN.
«Окрім багатьох інших прекрасних результатів, за останні кілька років експерименти LHC досягли величезного прогресу в розумінні властивостей бозона Хіггса», - додає Фабіола Джанотті, генеральний директор CERN. «Бозон Хіггса - це особлива частинка, сильно відрізняється від інших елементарних частинок, що спостерігалися досі; його властивості можуть дати нам корисні вказівки щодо фізики поза стандартною моделлю. "
Відкриття давно теоретизованого бозона Хіггса є головним досягненням LHC, але не єдиним. Багато частин Стандартної моделі фізики було важко перевірити до того, як був побудований LHC. За результатами LHC було опубліковано сотні наукових праць, а також виявлено деякі нові частинки, серед яких екзотичні пентакварки та нова частинка з двома важкими кварками під назвою "Xicc ++".
Після оновлення в LS2 розпочнеться третій запуск. Один із проектів, що займаються в третьому циклі, - це проект LHC High Luminosity (HL-LHC). Світловість - одна з двох першочергових міркувань у колайдерах. Перший - це напруга, яке вдосконалюється від 13 ТеВ до 14 ТеВ під час LS2. Інша - світність.
Світність означає збільшення кількості зіткнень, а значить, і більше даних. Оскільки багато речей, які фізики хочуть спостерігати, дуже рідкісні, більша кількість зіткнень збільшує шанси їх побачити. Протягом 2017 року LHC виробляв близько трьох мільйонів бозонів Хіггса на рік, тоді як LHC високої освітленості вироблятиме щонайменше 15 мільйонів Хіггсових бозонів на рік. Це важливо, оскільки, хоча виявити бозон Хіггса було величезним досягненням, все ще багато фізиків не знають про невловиму частинку. Розбивши кількість вироблених бозонів Хіггса, фізики дізнаються багато нового.
"Багатий урожай другого циклу дозволяє дослідникам шукати дуже рідкісні процеси". - Екхард Елсен, директор з досліджень та обчислень у CERN.
Усі дані, що зберігаються в CERN з другого запуску LHC, означатимуть, що фізики будуть зайняті протягом LS2. Можливо, є речі, приховані в тому масовому зборі даних, якого ще ніхто не бачив. Не буде спокою людській охочій армії фізиків частинок.
"Багатий урожай другого циклу дає можливість дослідникам шукати дуже рідкісні процеси", - сказав Екхард Елсен, директор з досліджень та обчислень в CERN. "Вони будуть зайняті протягом усього вимкнення, вивчаючи величезний зразок даних щодо можливих підписів нової фізики, які не мали шансу вийти з домінуючого внеску процесів у Стандартну модель. Це призведе нас до HL-LHC, коли вибірка даних збільшиться ще на порядок. "
- Прес-реліз CERN: LHC готується до нових досягнень
- Прес-реліз CERN: Експеримент CERN LHCb повідомляє про спостереження за екзотичними частинками пентакварків
- Прес-реліз CERN: Експеримент LHCb зачаровує сповіщення про нову частинку з двома важкими кварками
- Веб-сторінка CERN: LHC високої освітленості
- Прес-реліз CERN: LHC: Сильніша машина
- Запис у Вікіпедії: бог Хіггса
- Веб-сторінка CERN: Стандартна модель
