2008. aastal lülitasid füüsikud väljaspool Šveitsi Genfit sisse suure hadronite põrkeseadme (LHC), mis on maailma suurim osakeste kiirendi ja kalleim teaduse katse, mis eales välja töötatud. Paljude jaoks olid hind ja ootamine seda väärt. 2012. aastal tuvastas massiivne masin Higgsi bosoni, kontrollides füüsika standardmudeli viimast suurt tükki. Kuid teadlased teavad, et standardmudel pole täielik, kuna see ignoreerib selliseid asju nagu gravitatsioon ja tumeaine. Seetõttu alustati reedel LHC suure uuendusega ehitust, vahendab The Guardian Ian Sample'i teateid ja kui see 2026. aastal valmis saab, võib võimsam kiirendi lihtsalt standardmudeli tükkideks puhuda või vähemalt mõned lisada kortsud teooriale.
Osakestefüüsika on seal üks keerulisemaid teadusi. Enamik inimesi, kelle vöö all on keemiasemester, saavad aru, et aatomid koosnevad prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Kuid seal on palju muud - prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest, mida hoiavad koos glüoonid, mis on üks mitut tüüpi bosonist. Muud elementaarsed osakesed - need, mida teadlased ei usu, et neid saab enam jagada - hõlmavad kuut leptoni maitset ja skalaarboosina tuntud Higgsi. Siis on kümneid osakesi, mis koosnevad nendest elementaarsetest osakestest, sealhulgas kvarkidest ja gluonidest koosnevad hadronid, ja kvarkist ja anti-kvarkist koosnevaid mesone.
Kuigi osakeste taga olev teadus on keeruline, on lihtne mõista, kuidas teadlased leiavad uusi osakesi või kinnitavad teoreetiliste osakeste olemasolu - nad purustavad need kokku ja vaatavad tükke. LHC töötab põhimõtteliselt nii, vahendab BBC - teadlased tulistavad peaaegu valguse kiirusel peaaegu 17 miili pikkuse ringi ümber kaks osakeste palki. Need talad, mida juhivad võimsad magnetid, ületatakse seejärel, põhjustades osakeste purunemise üksteise vastu ja purunemise elementaarseteks tükkideks, mis kestavad sekundi murdosa jooksul. Väga tundlikud detektorid võtavad meie universumi moodi kiireid välku.
BBC teatel hakatakse uut täiendust nimetama suure helendusega LHC-ks ja see suurendab nende osakeste kiirte intensiivsust, suurendades kokkupõrgete arvu kordades viis või kümme. Selleks annab teada CERN, agentuur, mis haldab LHC, nad lisavad 130 uut võimsat magnetit, mis juhivad osakeste tala täpsemalt, suurendades tõenäosust, et osakesed purunevad üksteisega. Nad liiguvad ka mõnda magnetit ja lisavad LHC efektiivsuse suurendamiseks ülijuhtivaid kaableid. Kõik see põhjustab viis kuni kümme korda rohkem kokkupõrkeid, mis tähendab, et maht uurib rohkem andmeid, ja see on teadlaste jaoks elevil. "Suure valgustugevusega LHC on koht, kus me kogume suurema osa oma andmetest, ja see on just meie uurimise etapp, mis võimaldab meil kõige rohkem universumi kohta teada saada, " kirjeldab kokkupõrkel töötav Liverpooli ülikooli esindaja Tara Shears, räägib proov. "Kui LHC on seni andnud meile küünla, et valgustada seda, mida varem ei olnud võimalik näha, laseb suure heledusega LHC prožektoril paista."
Gizmodo esindaja Ryan F. Mandelbaum teatas, et vaja on võimu suurendamist. Teadlased lootsid, et pärast Higgsi Bosoni avastamist 2012. aastal hakkavad nad avastama ka teisi osakesi, mis võiksid täita meie teadmisi kvantmaailmast. Kuid need leiud on olnud tabamatud. Teadlased on leidnud uute osakeste "tuhme", mis võivad meie praeguseid mudeleid häirida, kuid kindlam põrketihend aitab kindlamaid tuvastusi teha. Mandelbaum ütleb ka, et see võib leida uusi osakesi, mis aitavad selgitada tumedat ainet, tõestada uute mõõtmete olemasolu ja uurida teisi füüsika sügavaid saladusi.
"Kui LHC-s praegu nähtavad kõrvalekalded ilmnevad järgmise paari aasta jooksul, mida nad võivad ka teha, siis vaatame seda suure heledusega - LHC on nende avastuste aluseks olev füüsika, " rääkis Val Gibson, räägib Cambridge'i füüsikaprofessor, kes töötab kokkupõrkel, vahendab Sample. “See pööraks standardmudeli pähe. See oleks täiesti murranguline. ”
Mandelbaum teatab, et Higgsi parema käepideme saamiseks on vaja ka võimsuse suurendamist. Ehkki see on tuvastatud, ei ole teadlased piisavalt osakesi näinud, et seda põhjalikult uurida. Praeguse kursi järgi kulub LHC-l sada või enam aastat, et koguda Higgsi bosoni kohta andmeid. Uuendusega kulub umbes kümme. „LHC on nüüd numbrimäng: vajame võimalikult palju andmeid. Higgsi bosoni uurimiseks pärast selle avastamist 2012. aastal, aga ka seetõttu, et praeguseks on üsna selge, et mis tahes muud uued osakesed võivad olla haruldased, ”räägib talle füüsik Freya Blekman Belgias Vrije Universiteit Brusselist. "Nii et vajame palju andmeid."
Masina versiooniuuendus tähendab, et see on kahe aasta jooksul offline, alates 2019. aastast ja jälle vahemikus 2024 kuni 2026. Kogu uuendamine maksab eeldatavalt umbes 955 miljonit dollarit. Kuid kui ajalugu on mõni õppetund, võib see võtta kauem ja maksta oodatust rohkem. LHC-d on vaevanud kulude ületused ja tehnilised probleemid, sealhulgas paar enesetapu-nirk ja baguette-munges tuvi, mis viisid masina mitu nädalat ühenduseta.
