2008. godine, izvan Ženeve u Švicarskoj, fizičari su uključili Veliki hadronski sudarač (LHC), najveći svjetski akcelerator čestica i najskuplji znanstveni eksperiment ikad osmišljen. Mnogima su troškovi i čekanje bili vrijedni toga. Godine 2012., masivni stroj otkrio je Higgsa Bosona, potvrdivši posljednji glavni dio Standardnog modela fizike. No, istraživači znaju da Standardni model nije dovršen, jer ignorira stvari poput gravitacije i tamne materije. Zbog toga je u petak započela izgradnja velike nadogradnje LHC-a, izvještava Ian Sample iz Guardiana, a kad bude gotov 2026., moćniji akcelerator može jednostavno raznijeti standardni model na komade ili barem dodati nekoliko bore prema teoriji.
Fizika čestica jedna je od kompliciranijih znanosti. Većina ljudi sa semestrom kemije ispod pojasa razumije da se atomi sastoje od protona, neutrona i elektrona. Ali ima i mnogo više - protoni i neutroni sačinjeni su od kvarkova u kojima se nalaze gluoni, jedna od nekoliko vrsta bozona. Ostale elementarne čestice - one za koje istraživači ne vjeruju da ih se dalje mogu podijeliti - uključuju šest okusa leptona i Higgsa, poznatih kao skalarni bozon. Zatim postoje deseci čestica sastavljenih od tih elementarnih čestica, uključujući hadrone, koji su izgrađeni od kvarkova i gluona, te mezoni, napravljeni od kvarka i antikvarka.
Iako je nauka koja stoji iza čestica teška, razumjeti kako znanstvenici pronalaze nove čestice ili potvrditi postojanje teorijskih čestica je lako - razbijaju ih zajedno i pregledavaju dijelove. To u suštini funkcionira LHC, javlja BBC - istraživači pucaju dvije zrake čestica jedni na druge oko kruga dugačkog gotovo 17 kilometara, brzinom svjetlosti gotovo. Te zrake, vođene moćnim magnetima, tada se ukrštaju, uzrokujući da se čestice razbiju jedna u drugu i razbijaju u elementarne komade koji traju samo djelić sekunde. Vrlo osjetljivi detektori pokupe one brze bljeskove onoga što čini naš svemir.
BBC izvješćuje da će se nova nadogradnja zvati LHC velike svjetlosti i da će pojačati intenzitet tih greda čestica, povećavajući broj sudara u faktoru pet ili 10. Da biste to učinili, izvještava CERN, agencija koja vodi LHC, dodaju 130 novih snažnih magneta koji će preciznije kontrolirati snop čestica, vjerojatnije je da će se čestice smrskati jedna u drugu. Također se kreću nekim magnetima i dodaju superprevodne kablove za poboljšanje učinkovitosti LHC-a. Sve će to rezultirati s pet do deset puta većim sudarom, što znači i količinom više podataka za proučavanje, a to je uzbuđivalo i istraživače. "LHC visokog sjaja je mjesto na kojem ćemo prikupiti većinu naših podataka, i u tom smislu upravo je faza našeg istraživanja koja nam omogućuje da saznamo najviše o svemiru", Tara Shears sa Sveučilišta Liverpool, koja radi na sudaraču, kaže Sample. "Ako nam je LHC do sada dao svijeću za osvjetljavanje onoga što je dosad bilo neviđeno, LHC visoke svjetlosti omogućit će nam da zasvijetlimo tračnicu."
Ryan F. Mandelbaum iz Gizmoda izvještava da je potrebno pojačanje na vlasti. Istraživači su se nadali da će nakon otkrivanja Higgsova Bozona 2012. godine otkriti i druge čestice koje bi mogle ispuniti naše znanje kvantnog svijeta. Ali ti su nalazi neumoljivi. Istraživači su otkrili „struje“ novih čestica koje bi mogle uznemiriti naše trenutne modele, ali čvršći će sudarac pomoći da se utvrde čvršće građe. Mandelbaum također kaže da bi mogao pronaći nove čestice koje pomažu objasniti tamnu materiju, dokazati postojanje novih dimenzija i istražiti druge duboke misterije u fizici.
"Ako se anomalije koje trenutno vidimo u LHC-u pokažu u sljedećih nekoliko godina, što bi oni možda i mogli učiniti, ono što ćemo gledati s visokom svjetlošću - LHC je fizika koja je podloga tih otkrića", Val Gibson, profesor fizike u Cambridgeu koji radi na sudaraču, kaže Sample. "To bi okrenulo standardni model na glavi. Bilo bi to potpuno revolucionarno. "
Mandelbaum izvještava da je za pojačanje snage potrebno i pojačanje snage da bi se bolje upravljalo Higgovima. Iako je otkriveno, istraživači nisu vidjeli dovoljno čestica da bi je mogli detaljno proučiti. Prema trenutnoj stopi, LHC bi trajao stotinu ili više godina da prikupe sve podatke o Higgsovom bozonu. S nadogradnjom će trebati desetak. „LHC je sada igra brojeva: trebamo što više podataka. Proučavati Higgsov bozon nakon njegovog otkrića 2012. godine, ali i zato što je do sada već jasno da bi bilo koje nove čestice mogle biti rijetke “, kaže mu fizičar Freya Blekman iz Belgije Universiteit Brussel. "Dakle, potrebno nam je mnoštvo podataka."
Nadogradnja stroja znači da će biti izvan mreže dvije godine, počevši od 2019., a opet između 2024. i 2026. Očekuje se da će cijela nadogradnja koštati oko 955 milijuna dolara. Ali ako povijest bude ikakva lekcija, ona može potrajati duže i koštati više od očekivanog. LHC je pretrpio nagomilavanje troškova i tehničke probleme, uključujući nekoliko samoubojskih lasica i golub koji gricka baguette, a svaki je stroj nekoliko tjedana bio izvan mreže.
