Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC), το μεγαλύτερο και ισχυρότερο μηχάνημα επιτάχυνσης σωματιδίων στον κόσμο, τέθηκε εκτός λειτουργίας στις 29 Ιουνίου, προκειμένου να ξεκινήσει μια εκτεταμένη διαδικασία αναβάθμισης που αναμένεται να αλλάξει τα δεδομένα στη σύγχρονη φυσική.
Η προγραμματισμένη διακοπή λειτουργίας, γνωστή ως Long Shutdown 3 (LS3), αποτελεί την τρίτη μεγάλη παύση εργασιών στην ιστορία του επιταχυντή και έχει ως στόχο την αναβάθμιση του συστήματος ώστε να αυξηθεί σημαντικά η «φωτεινότητά» του, δηλαδή η ικανότητά του να παράγει περισσότερες συγκρούσεις σωματιδίων και μεγαλύτερο όγκο επιστημονικών δεδομένων.
Ο LHC αναμένεται να επιστρέψει σε λειτουργία το 2030 ως Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων Υψηλής Φωτεινότητας (High-Luminosity LHC – HiLumi LHC), με δυνατότητες πολλαπλάσιες σε σχέση με τον αρχικό σχεδιασμό του.
Από την ανακάλυψη του μποζονίου Higgs στη νέα μεγάλη πρόκληση
Ο επιταχυντής του CERN λειτουργεί από το 2009 σε μια υπόγεια κυκλική σήραγγα μήκους 27 χιλιομέτρων, στα σύνορα Γαλλίας και Ελβετίας, κοντά στη Γενεύη.
Από την πρώτη επιτυχημένη σύγκρουση πρωτονίων πριν από περίπου 17 χρόνια, έχει αποτελέσει ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία για τη μελέτη της σωματιδιακής φυσικής, επιτρέποντας στους επιστήμονες να δοκιμάσουν το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model), τη θεωρία που περιγράφει τη συμπεριφορά των θεμελιωδών σωματιδίων.
Η μεγαλύτερη στιγμή στην ιστορία του LHC ήρθε το 2012, όταν τα πειράματα του CERN οδήγησαν στην ανακάλυψη του μποζονίου Higgs, ενός σωματιδίου που θεωρείται καθοριστικό για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα θεμελιώδη σωματίδια αποκτούν μάζα.
Δέκα φορές περισσότερη «δύναμη» για περισσότερα δεδομένα
Με την ολοκλήρωση της αναβάθμισης, ο HiLumi LHC θα διαθέτει περίπου δεκαπλάσια φωτεινότητα, επιτρέποντας στους ερευνητές να πραγματοποιούν πολύ περισσότερες συγκρούσεις σωματιδίων και να συλλέγουν τεράστιες ποσότητες νέων δεδομένων.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η νέα φάση λειτουργίας θα μπορούσε να οδηγήσει στην παραγωγή περίπου 380 εκατομμυρίων μποζονίων Higgs, έναντι περίπου 55 εκατομμυρίων που έχουν καταγραφεί μέχρι σήμερα.
Ο μεγαλύτερος όγκος δεδομένων αναμένεται να βοηθήσει τους φυσικούς να μελετήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια γνωστά φαινόμενα, αλλά και να αναζητήσουν απαντήσεις σε μεγάλα άλυτα ερωτήματα της επιστήμης, όπως η φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, οι οποίες εξακολουθούν να αποτελούν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος.
«Είναι πραγματικά μια ευκαιρία να εξερευνήσουμε το σύμπαν με έναν τρόπο που δεν έχουμε ξανακάνει», δήλωσε στο New Scientist ο Μαρκ Τόμσον, γενικός διευθυντής του CERN.
Η έρευνα συνεχίζεται ακόμη και χωρίς συγκρούσεις
Παρότι ο LHC δεν θα πραγματοποιεί νέες συγκρούσεις σωματιδίων κατά τη διάρκεια της αναβάθμισης, οι επιστήμονες θα συνεχίσουν να εργάζονται πάνω στην ανάλυση των δεδομένων που έχουν ήδη συλλεχθεί τα προηγούμενα χρόνια.
Παράλληλα, οι τεχνολογίες που αναπτύσσονται στο CERN δεν περιορίζονται μόνο στη βασική έρευνα. Καινοτομίες που προκύπτουν από τα πειράματα του οργανισμού έχουν ήδη βρει εφαρμογές σε τομείς όπως η ιατρική απεικόνιση, οι προηγμένοι αισθητήρες, αλλά και η αποκατάσταση έργων τέχνης.
Ο αναβαθμισμένος επιταχυντής αναμένεται να λειτουργήσει έως τη δεκαετία του 2040, πριν δώσει τη θέση του σε ακόμη πιο φιλόδοξες προσπάθειες για την κατανόηση των θεμελιωδών νόμων που διέπουν το σύμπαν.
