Velký hadronový urychlovač částic se vrací po třech letech do provozu. Má nyní vysvětlit, proč existuje vesmír
Pokud vše půjde podle technologického plánu, LHC začne fungovat v červnu a do plného provozu by měl být uveden o měsíc později. A pak to začne. Nové experimentální období by totiž mělo konečně odhalit dlouho hledané pravotočivé verze částic zvaných neutrina. Jinými slovy najít nepolapitelné částice, které tvoří temnou hmotu, která působí gravitační silou, ale neinteraguje se světlem a dokonce vysvětlit, proč vesmír vůbec existuje.
"Dokončení etapy Long Shut-down 2, původně plánované na dva roky, ale prodloužené o jeden rok kvůli pandemii COVID-19, poskytlo příležitost k nasazení bezpočtu preventivních i nápravných operací údržby, které jsou nutné k provozu 27 kilometrů dlouhého složitého stroje,“ řekl Stephane Fartoukh, fyzik z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN), která LHC provozuje pro Live Science.
Co je Velký hadronový urychlovač
Od roku 2008 LHC rozbíjí atomy neuvěřitelnou rychlostí, aby našel nové částice, jako je Higgsův boson, elementární částice a poslední chybějící kousek ve standardním modelu, který popisuje základní síly a částice ve vesmíru.
V nadcházejícím třetím technologickém období se vylepšené schopnosti urychlovače zaměří na zkoumání vlastností částic ve standardním modelu, včetně Higgsova bosonu, a hledání důkazů o temné hmotě. Kromě jiných úkolů se největší detektor částic na LHC pokusí odpovědět na otázku, která vědce mate už desítky let: Proč jsou všechna doposud detekovaná neutrina levotočivá?
Většina částic je levotočivých nebo pravotočivých, tedy jde o to, jak se částice otáčejí a pohybují. Předpokládá se, že mají tzv. antihmotová dvojčata, která mají stejnou hmotnost, ale opačný elektrický náboj. Teoreticky by pravotočivá neutrina měla existovat, ale podle Fermilaba nikdo ještě pravotočivé neutrino nenašel, stejně tak levotočivé antineutrino nebo antihmotové dvojče k obyčejnému neutrinu. A to bude nový experiment hledat.
Co dalšího vědci pomocí urychlovače hledají
Mimo jiné chtějí vyřešit další hlavolam. Předpokládá se, že hmota a antihmota byly vyprodukovány ve stejném množství při Velkém třesku. Teoreticky to znamená, že by se při kontaktu měli zničit a nic po sobě nezanechat. Přesto náš vesmír existuje a je převážně hmotou.
Nové upgrady umožní LHC rozbíjet částice tvrději než kdy předtím, a to až do energie 6,8 teraelektronvoltů, což by mohlo umožnit LHC vidět nové typy částic. LHC bude také častěji rozbíjet atomy, což by mělo vědcům usnadnit nalezení neobvyklých částic, které se při srážkách vytvářejí jen velmi zřídka. Vylepšení detektoru LHC umožní jeho přístrojům shromažďovat vysoce kvalitní data o tomto novém energetickém režimu.
Ale zatímco experimenty na LHC dodají každou sekundu terabajty dat, zachránit a prostudovat lze jen zlomek. Vědci z CERNu tedy vylepšili automatizované systémy, které nejprve zpracovávají data a vybírají nejzajímavější události, které mají být uloženy a později vědci studovány. LHC produkuje 1,7 miliardy kolizí za sekundu. Je nemožné uchovávat všechna tato data, takže je bylo potřeba nového hardwaru, který vyšle signál, když něco vypadá, že je to zajímavé.
To vše se bude v LHC dít až do konce roku 2025. Již nyní vědci diskutují o dalším kole upgradů, které mají být implementovány během další dvouleté technologické přestávky mezi roky 2025 až 2027.
Zdroj: Live Science, Space.
