Большой адронный коллайдер поставили на долгую паузу. Самый мощный ускоритель частиц в мире отправили на модернизацию: следующие четыре года он будет не сталкивать протоны, а переживать большой технический апгрейд.
Коллайдер – это 27-километровое подземное кольцо на границе Франции и Швейцарии. Внутри него частицы разгоняют почти до скорости света и сталкивают друг с другом. По следам таких столкновений физики пытаются понять, из чего устроена Вселенная на самом глубоком уровне.
Для широкой публики самый громкий результат работы коллайдера – открытие бозона Хиггса в 2012 году. Его часто называют частицей, связанной с тем, как другие частицы получают массу. Без этой находки картина мира в современной физике оставалась бы с большой дырой.
Теперь ученые хотят еще больше данных. После перезапуска в 2030 году установка получит новое имя – Большой адронный коллайдер высокой светимости. “Светимость” здесь не про лампочки, а про то, насколько плотно пучки частиц летят навстречу друг другу. Чем выше светимость, тем больше столкновений и тем выше шанс поймать что-то редкое.
Во время модернизации инженеры заменят около 1,2 километра магнитов и другого оборудования. Это должно увеличить светимость коллайдера до 10 раз по сравнению с первоначальным проектом. Число столкновений вырастет примерно втрое относительно нынешнего уровня.
Зачем это нужно? В физике редкие события могут быть важнее тысяч обычных. Чем больше столкновений, тем выше вероятность заметить отклонение от привычной картины – например, следы явлений, которые не объясняет Стандартная модель.
Стандартная модель хорошо описывает известные элементарные частицы и их взаимодействия. Но она не отвечает на все вопросы. Например, физики до сих пор не знают, что именно такое темная материя, почему во Вселенной больше вещества, чем антивещества, и как выглядели самые ранние мгновения после Большого взрыва.
Ожидается, что за 10 лет работы обновленный коллайдер произведет около 380 млн бозонов Хиггса. Для сравнения: за предыдущие годы ученые получили около 55 млн таких частиц. То есть у физиков появится гораздо более подробная “статистика” по одному из главных открытий XXI века.
Пока под землей будут менять оборудование, ученые продолжат разбирать данные, собранные за прошлые годы. А после 2030-го коллайдер должен работать уже в новом режиме – как более мощная машина для поиска редких подсказок о том, где современная физика пока чего-то не видит.
Smartpress.by ранее писал, что Большой адронный коллайдер запускали после трехлетнего перерыва в 2022 году. Тогда ученые рассчитывали продолжить поиски распадов бозона Хиггса на частицы темной материи, искать новые частицы и изучать кварк-глюонную плазму – состояние вещества, которое существовало в первые микросекунды после Большого взрыва. Smartpress также рассказывал, как работает коллайдер: это кольцо длиной 27 километров в тоннеле под Женевой, где частицы разгоняют и сталкивают, чтобы изучать фундаментальные законы природы.
