Veliki hadronski sudarač (LHC), najveći i najmoćniji akcelerator čestica na svetu, počeo je planirani četvorogodišnji period obustave rada kako bi se unapredio u svoju najnapredniju verziju do sada. Ovaj proces je započet 29. juna, a LHC će ponovo početi sa radom 2030. godine kao Veliki hadronski sudarač visoke luminoznosti (HiLumi LHC). Ova unapređenja će omogućiti proizvođenje približno deset puta više sudara čestica u poređenju sa prvobitnom konfiguracijom.
Naučnici su uzbuđeni zbog potencijala novih podataka koje će HiLumi LHC generisati, jer se očekuje da će oni otvoriti nova vrata u razumevanju fundamentalne fizike, tamne materije, antimaterije i ranih trenutaka postanka svemira. Markus Cerlaut, rukovodilac projekta HiLumi LHC, naglasio je značaj ovog trenutka, ističući da ulazimo u novu fazu istraživanja.
Od prvog uspešnog sudara protona 2009. godine, LHC je omogućio fizičarima da testiraju teorije fizike čestica i Standardnog modela, koji opisuje svet subatomskih čestica. Posebno je važan u otkriću Higsovog bozona 2012. godine, čime je objašnjena masa elementarnih čestica. Sudarač se nalazi u kružnom tunelu dužine 27 kilometara, koji prolazi ispod granice između Francuske i Švajcarske, u blizini Ženeve, a ovo je njegov treći dugoročni prekid rada.
Prvi prekid rada započeo je 2013. godine, a bio je usmeren na jačanje spojeva između supravodljivih magneta i povećanje energije protonskih snopova. Drugi prekid, koji je trajao od 2018. do 2022. godine, korišćen je za niz nadogradnji, zamenu opreme i preventivno održavanje. Aktuelni period mirovanja, poznat kao Long Shutdown 3 (LS3), uključuje najobimnije radove do sada.
Tokom LS3, stručnjaci će ugraditi novu opremu koja će povećati luminoznost sudarača desetostruko. Luminoznost predstavlja meru broja mogućih sudara čestica u jedinici vremena, što znači da će se broj sudara povećati otprilike tri puta u odnosu na trenutnu konfiguraciju. Kada nova verzija postane operativna, očekuje se da će raditi do kraja četrdesetih godina ovog veka, kada bi trebalo da bude zamenjena još moćnijim akceleratorom.
Mark Tomson, generalni direktor CERN-a, naglasio je da će nova verzija pružiti jedinstvenu priliku za istraživanje univerzuma na način koji do sada nije bio moguć. Povećanje broja sudara donosiće i više podataka za naučnike, što će omogućiti detaljnije proučavanje poznatih fenomena poput Higsovog bozona, ali i povećati šanse za otkrivanje izuzetno retkih fizičkih procesa. Procenjuje se da će HiLumi LHC tokom deset godina rada proizvesti oko 380 miliona Higsovih bozona, u poređenju sa 55 miliona koji su do sada registrovani.
Ovi podaci bi mogli pomoći u rešavanju problema Standardnog modela, koji trenutno ne obuhvata tamnu materiju i tamnu energiju, dominantne oblike mase i energije u svemiru. Žan-Filip Tok, šef tima za koordinaciju projekta LS3, istakao je da ovaj projekat predstavlja ogroman i složen logistički i inženjerski poduhvat. Planirano je da se ukloni i zameni 1,2 kilometra magneta i drugih komponenti u okviru LHC-a, dok će širom kompleksa biti realizovano na desetine projekata sa hiljadama inženjera, fizičara i tehničara.
Iako tokom naredne četiri godine neće biti novih sudara čestica, istraživači neće ostati bez posla. Oni će nastaviti da analiziraju ogromnu količinu podataka prikupljenih tokom prethodnog rada sudarača. Osnovna namena LHC-a je istraživanje fundamentalnih zakona prirode, ali tehnologije razvijene u CERN-u često pronalaze primenu u svakodnevnom životu. Pojedini instrumenti i metode prvobitno razvijeni za akcelerator danas se koriste u medicinskom snimanju, razvoju senzora, kao i restauraciji umetničkih dela.
