Το CERN ετοιμάζεται για την επόμενη περίοδο αναβαθμισμένης έρευνας

Το CERN ετοιμάζεται για την επόμενη περίοδο αναβαθμισμένης έρευνας

Το LHC άρχισε να λειτουργεί με σύγκρουση σωματιδίων το 2010. Στο εσωτερικό του 27 km δακτυλίου του, πακέτα πρωτονίων ταξιδεύουν περίπου με την ταχύτητα του φωτός και συγκρούονται σε τέσσερα σημεία αλληλεπίδρασης. Οι συγκρούσεις αυτές γεννούν νέα σωμάτια, τα οποία μετριούνται από ανιχνευτές που περιβάλλουν τα σημεία αλληλεπίδρασης. Αναλύοντας αυτές τις συγκρούσεις, οι φυσικοί από όλο τον πλανήτη διευρύνουν την κατανόησή μας για τους νόμους της φύσης.

Το LHC μπορεί να παράγει μέχρι και 1 δισεκατομμύριο συγκρούσεις μεταξύ πρωτονίων ανά δευτερόλεπτο. Η έννοια φωτεινότητα (luminosity) μας παρέχει ένα μέτρο για το πόσες συγκρούσεις συνέβησαν σε έναν επιταχυντή σωματιδίων. Η φωτεινότητα δεν είναι – αυστηρά μιλώντας – ο ρυθμός των συγκρούσεων: μετράει πόσα σωματίδια μπόρεσαν να στριμωχτούν σε ένα δεδομένο χώρο σε μια δεδομένη χρονική διάρκεια. Αυτό δεν σημαίνει ότι όλα αυτά τα σωματίδια θα συγκρουσθούν, όμως όσο περισσότερα μπορούν να χωρέσουν σε ένα δεδομένο χώρο, τόσο περισσότερο πιθανό είναι να συγκρουσθούν.

Τώρα ο LHC αναδιοργανώνεται για να εισέλθει σε μια νέα περίοδο, σε αυτή του LHC υψηλής φωτεινότητας ή High-Luminosity LHC (HL-LHC): ένα νέο ορόσημο στην ιστορία του CERN. Μέχρι το 2026 αυτή η σημαντική αναβάθμιση θα έχει βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του LHC, αυξάνοντας τον αριθμό των συγκρούσεων στα μεγάλα πειράματα ενισχύοντας έτσι την πιθανότητα της ανακάλυψης νέων φυσικών φαινομένων. Ο HL-LHC θα αυξήσει τον αριθμό του 1 δισεκατομμυρίου συγκρούσεων στον LHC, κατά έναν παράγοντα μεταξύ πέντε και επτά – για αυτό και η ονομασία υψηλή φωτεινότητα – επιτρέποντας να συγκεντρωθούν περίπου 10 φορές περισσότερα δεδομένα μεταξύ του 2016 και 2036.

Αυτό σημαίνει ότι οι φυσικοί θα μπορέσουν να ερευνήσουν σπάνια φαινόμενα και να κάνουν πιο ακριβείς μετρήσεις. Για παράδειγμα, ο LHC επέτρεψε στους φυσικούς να φέρουν στην επιφάνεια το μποζόνιο Higgs το 2012, κάνοντας έτσι ένα μεγάλο βήμα προς την κατανόηση του πώς τα σωμάτια αποκτούν τη μάζα τους. Η αναβάθμιση στον HL-LHC θα επιτρέψει να προσδιοριστούν με μεγαλύτερη ακρίβεια οι ιδιότητες του μποζόνιου Higgs και να μετρηθεί με μεγαλύτερη λεπτομέρεια πώς παράγεται, πώς διασπάται και πώς αλληλεπιδρά με άλλα σωμάτια. Αλλά και πέρα από αυτά: θα διερευνηθούν σενάρια πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model), που περιλαμβάνουν την υπερσυμμετρία (SUSY), θεωρίες σχετικές με τις επιπλέον διαστάσεις και την (πιθανή) εσωτερική δομή του κουάρκ (compositeness).

Πηγή: egno.gr

Σχετικά Videos

Powered by TUODY Software