Самый большой и мощный в мире ускоритель частиц отключили на четырехлетнюю модернизацию. В 2030 году он возобновит работу под новым названием — Большой адронный коллайдер высокой светимости. Этот апгрейд позволит производить примерно в 10 раз больше столкновений частиц, чем изначально. Физики рассчитывают, что поток новых данных поможет обнаружить явления за пределами Стандартной модели, а также прольет свет на природу темной материи, антиматерии и ранней Вселенной.
Новый этап в истории мегаустановки анонсировало руководство Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN). Ускоритель, представляющий собой 27-километровое подземное кольцо на границе Франции и Швейцарии, остановили в понедельник, 29 июня.
С момента первых успешных столкновений протонов в 2009 году коллайдер помог подтвердить ключевые теории субатомного мира и привел к открытию бозона Хиггса в 2012-м. Нынешняя пауза стала третьим плановым перерывом в работе комплекса. Предыдущие технологические паузы позволили укрепить соединения сверхпроводящих магнитов и поэтапно нарастить энергию сталкивающихся пучков.
Во время модернизации инженерам предстоит заменить около 1,2 километра магнитов и сопутствующего оборудования на совершенно новые узлы. Ключевая цель — радикально повысить светимость ускорителя, то есть плотность пролетающих навстречу друг другу пучков частиц. Это увеличит частоту взаимодействий, в результате чего число столкновений вырастет примерно в три раза по сравнению с нынешними показателями. Ожидается, что за последующие 10 лет обновленная установка произведет примерно 380 миллионов бозонов Хиггса — для сравнения, за все предыдущие годы работы ученым удалось получить лишь 55 миллионов таких частиц.
Столь резкий скачок производительности многократно повысит шансы зафиксировать редчайшие физические события, которые не укладываются в рамки Стандартной модели (общепринятой теории, описывающей устройство Вселенной и взаимодействие всех известных элементарных частиц), ведь сейчас она не способна объяснить феномен темной материи и темной энергии, составляющих основу массы Вселенной.
Пока инженеры и техники ведут сложнейшие монтажные работы под землей, физики продолжат обрабатывать колоссальный массив данных, собранных за предыдущие годы. В CERN также отметили, что технологии, создаваемые ради этой модернизации, со временем найдут применение в повседневной жизни — от медицинских томографов и сверхточных датчиков до методов реставрации предметов искусства. Ожидается, что в обновленном виде коллайдер проработает до 2040-х годов, после чего его заменит еще более мощный ускоритель следующего поколения.
Несмотря на ожидания физиков частиц, что все более мощные ускорители позволят выяснить природу темной материи и физику за пределами Стандартной модели, на практике это маловероятно. Как уже писал Naked Science, исследования частиц не помогут решить проблему темной материи, поскольку, вероятнее всего, она вообще не состоит из частиц.
По информации https://naked-science.ru/article/hi-tech/bolshoj-adronnyj-kollajde
Обозрение Николая Никитина "Неизбежность странного микромира"
