MEYRIN: Najpotężniejszy na świecie akcelerator cząstek w poniedziałek zakończy prace remontowe na cztery lata, aby radykalnie zwiększyć jego zdolność kolizyjną i potencjał odkrycia jednej z największych tajemnic Wszechświata: ciemnej materii.
Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) – 27-kilometrowy okrągły tunel do rozbijania protonów w sercu europejskiego laboratorium fizycznego CERN pod Genewą – jest najsłynniejszym narzędziem do udowodnienia istnienia bozonu Higgsa.
W tunelu, biegnącym około 100 metrów poniżej granicy francusko-szwajcarskiej, magnesy nadprzewodzące i struktury przyspieszające rozpychają cząstki do ekstremalnych energii, a następnie zderzają je ze sobą z fenomenalną prędkością. Jednak od poniedziałku aktywność zostanie zatrzymana, ponieważ niezwykłe urządzenie zostanie poddane ulepszeniom mającym na celu dalsze zwiększenie precyzji i intensywności zderzeń cząstek.
Po ukończeniu ulepszony rozbijacz cząstek, noszący ulepszoną nazwę High Luminosity LHC (HL-LHC), ma rozpocząć działalność w czerwcu 2030 r. i działać przez około dziesięć lat.
Czeka na nas „wiele odkryć”.
„To bardzo ważny moment. Od poniedziałku wkraczamy w nową fazę” – powiedział reporterom szef projektu HL-LHC Markus Zerlauth. “Wciąż mamy wiele pytań z fizyki bez odpowiedzi. Wciąż pozostaje wiele odkryć do zrobienia.” Celem jest zwiększenie „jasności” – czyli całkowitej liczby zderzeń powstałych w danym okresie – 10-krotnie w porównaniu z LHC.
Oczekuje się, że całkowity koszt modernizacji wyniesie 1,2 miliarda franków szwajcarskich (1,5 miliarda dolarów). Pokryją to składki członkowskie CERN oraz wkłady rzeczowe stanowiące 10-15 proc. całości, m.in. ze Stanów Zjednoczonych, Japonii, Kanady i Chin.
Modernizacja będzie wymagała całkowitej wymiany elementów na odcinku 1,2 km 27-kilometrowego tunelu. Aby zwiększyć liczbę zderzeń, zostaną zainstalowane nowe magnesy nadprzewodzące, zdolne do dalszej koncentracji wiązek cząstek.
Po uruchomieniu, za każdym razem, gdy dwa pakiety cząstek spotkają się w detektorach w tunelu, nastąpi od 140 do 200 zderzeń, w porównaniu z 60 obecnie. Ogólnie rzecz biorąc, „zwiększona liczba kolizji pozwoli nam zebrać nawet 100 razy więcej danych” – powiedział Zerlauth.
Liczba kolizji będzie tak duża – kilka miliardów na sekundę – że nie będzie możliwe przechowywanie wszystkich uzyskanych danych. To, które zderzenia powinny być rejestrowane, trzeba będzie wybrać w czasie rzeczywistym – to zadanie zostanie powierzone systemom sztucznej inteligencji potrafiącym identyfikować najbardziej obiecujące zdarzenia.
Jednak „sztuczna inteligencja nie zastępuje fizyków” – upierała się Nedaa-Alexandra Asbah, fizyk badawczy w eksperymencie ATLAS w CERN, który pomógł odkryć bozon Higgsa za pomocą LHC. „To potężne narzędzie, które pomaga nam lepiej wykorzystywać dane”.
Wielki Wybuch
Celem HL-LHC jest pogłębianie wiedzy podstawowej, co jest podstawową misją CERN. „Chcemy szukać nowych cząstek” – powiedział Filip Moortgat, koordynator operacyjny CMS – i detektora LHC zaprojektowanego do badania szerokiego zakresu dziedzin fizyki, w tym poszukiwania innych wymiarów i poszukiwania cząstek ciemnej materii.
Opublikowano w Dawn, 28 czerwca 2026 r