Väčšie, lepšie, rýchlejšie: Príprava na veľkú sestru LHC

Veľký hadrónový urýchľovač, najvýkonnejší urýchľovač častíc na svete, funguje už tri roky od svojho počatia v roku 1983. Medzinárodní fyzici už plánujú v najbližších rokoch zaviesť do rodiny LHC veľký komponent: veľkú sestru LHC.

Navrhovaný nový urýchľovač – o tom, či sa zrazí elektróny alebo protóny, sa diskutuje – bol podľa ExtremeTech nazvaný Very Large Hadron Collider. Umožní vedcom preskúmať oveľa väčšie energetické hladiny – až osemkrát vyššie, vďaka silnejším magnetom a vyšším zrýchleniam.

LHC je dôležitým krokom vpred v časticovej fyzike s objavom Higgsovho bozónu, niekedy nazývaného „Božia častica“ pre potvrdenie štandardného modelu. Podľa Guida Tonelliho, hovorcu detektora CMS, by však väčší zrážač umožnil výskumníkom „vidieť celé zviera“ namiesto iba „chvostu dinosaura“. V skutočnosti by predpokladaný urýchľovač umožnil výskumníkom vidieť menšie častice s väčšou presnosťou: aj keď LHC má ešte dobrých dvadsať rokov, chýba mu – a jeho predchodcovi LEP – úroveň energie potrebná na vytvorenie dostatočne jemných výsledkov.

 Bodkovaný kruh zobrazuje navrhovanú oblasť podľa nového plánu.
Obrázok s láskavým dovolením CERN.

V súčasnosti je LHC odstavený z dôvodu modernizácie. Energia lúča sa zvýšila až na 6.5 ​​teraelektrónvoltov (čo je 6.5 biliónkrát viac energie, ako sa získa alebo stratí, keď sa jeden elektrón presunie „cez rozdiel elektrónového potenciálu jeden volt“ – nie je to dosť energie na výrobu jedného wattu energie za jednu sekundu). To nám môže poskytnúť „prvý pohľad na to, čo je temná hmota,“ hovorí Dr. Rolf Heuer, generálny riaditeľ Cernu. Temná hmota.

Temná hmota tvorí odhadom 25 percent známeho vesmíru a je to téma, ktorá máta fyzikov už roky. Boli vytvorené spojenia medzi temnou hmotou a niektorými drobnými časticami, ktoré sa správajú podobne a ktoré študujú časticoví fyzici. Napriek tomu veda napreduje.

Nový urýchľovač by si vyžiadal odvoz a starostlivú likvidáciu až desať miliónov kubických metrov horniny a možno očakávať astronomické náklady. Dr. Rolf Heuer dúfa, že partnerstvo medzi niekoľkými krajinami zníži náklady. Čína a Japonsko vyjadrili záujem o umiestnenie urýchľovača, ale „Európski obhajcovia tvrdia, že zavedená infraštruktúra Cernu by priniesla značné úspory.“