Révolutionnaires à la HL-LHCPhoto: Julien Ordan / CERN) (CERN)
Aujourd’hui, les travailleurs plus vaste au monde atom smasher innove sur une amélioration de la performance de mise à niveau qui permettra aux chercheurs de mener encore plus grandes et meilleures expériences de physique.
La mise à niveau, tournez le Grand Collisionneur de Hadrons à Genève, en Suisse, dans la Haute-Luminosité du Grand Collisionneur de Hadrons (HL-LHC). La mise à niveau permettra à la machine à entrer en collision encore plus de particules, qui peut potentiellement aider les physiciens voir de nouvelles choses.
“Le HL-LHC va nous permettre de faire beaucoup de choses, ouvrant de nombreuses zones inexplorées de la recherche”, Rebeca Gonzalez Suarez, une post-associé de recherche au CERN, Gizmodo dit dans un courriel.
Le Grand Collisionneur de Hadrons est essentiellement de deux 16-mile-anneaux ronds qui se chevauchent dans quatre lieux. Des bouquets de protons (ou des atomes plus lourds) course autour de la voie ferrée à près de la vitesse de la lumière et entrent en collision dans l’une des quatre intersections. D’énormes détecteurs entourent ces passages et d’enregistrer les particules qui fusionnent de la haute énergie de collision. Les découvertes sont faites lors de ces collisions se comportent différemment que les lois de la physique serait à prévoir—ou lorsqu’ils se comportent de prévu, mais jamais-avant-vu des moyens.
Que signifie faire de nouvelles découvertes plus rapide nécessite de faire plus de collisions. Et c’est exactement ce que le Haut de la Luminosité du LHC va faire. Actuellement, le LHC peut produire un milliard de collisions entre protons par seconde, selon un communiqué de presse. La mise à niveau, prévu pour s’achever en 2026, sera en cinq à sept fois. Il nécessitera de nouveaux aimants pour aider à serrer les faisceaux de protons, de faire des collisions entre les particules de plus en plus probable, ainsi que d’autres nouvelles pièces pour augmenter l’efficacité.
Naturellement, tout cela nécessitera un peu de construction. Un de plusieurs années d’arrêt pour terminer la mise à niveau aura lieu vers la fin de 2023 à début 2024.
La Haute-Luminosité du LHC liens dans certaines des plus grandes questions de la physique dès maintenant, le plus gros étant que, depuis le officiel de l’observation du boson de Higgs, il n’y a pas eu de nouvelles particules découvertes (du moins, pas tout confirmées). Les physiciens ont s’attendait à trouver quelque chose maintenant. Qui comprend théorisé particules qui permettrait d’expliquer certaines de physique fondamentale ” de la laideur ou de fournir une explication de la matière noire, des accents de nouvelles dimensions spatiales, ou de toute autre panneau pour nous guider vers les réponses les plus profondes de la physique des questions.
Une telle mise à niveau serait de faire des mesures de particules comme le boson de Higgs plus précis. La collecte de données plus rapide signifie également très rares événements se produisent plus fréquemment, permettant aux physiciens pour éventuellement trouver des anomalies qui conduirait à une nouvelle physique.
“Le LHC est maintenant un jeu de nombres: nous avons besoin d’autant de données que possible. Pour étudier le boson de Higgs après sa découverte en 2012, mais aussi parce que c’est assez clair maintenant que toutes les autres nouvelles particules pourraient être rares,” Freya Blekman, physicien à la Vrije Universiteit Brussel en Belgique, dit Gizmodo. “Nous avons donc besoin de beaucoup de données.”
La mise à niveau pourrait aussi faire des découvertes arriver plus vite, dit-elle. “Les données qui ont été utilisées pour la découverte de la particule de Higgs est seulement une fraction de un pour cent des données que nous avons besoin de l’étudier. Il faudrait des centaines d’années afin de recueillir suffisamment de données. Donc: nous sommes la mise à niveau de l’accélérateur et donc il nous faut 10 ans pour obtenir suffisamment de données.”
Et le boson de Higgs est peut-être là où l’avantage le plus évident sera, dit Gonzalez Suarez. “Le boson de Higgs est encore très nouvelle particule et beaucoup de choses à ce sujet sont encore inconnues. L’augmentation de la luminosité à ouvrir le chemin vers sa caractérisation complète. Un processus clair pour l’étude du HL-LHC sera double de Higgs de production, ce qui sera très amusant à regarder pour expérimentalement et nous dira comment le boson de Higgs interagit avec lui-même.”
Après la Haute-Luminosité du LHC, il y a déjà des propositions et des idées pour de futures expériences. Un futur collisionneur linéaire (ce qui permettrait de tirer des particules dans les lignes droites au lieu de les anneaux), permettrait d’affiner notre compréhension de la physique, espérons-le, d’informer les physiciens, car de la façon dont ils devraient regarder pour de nouvelles particules. À partir de là, peut-être que le CERN va construire un 62-mile-bague ronde, aller le tout pour le tout afin de trouver tout ce qu’ils peuvent. En attendant, d’autres scientifiques vont continuer à chercher pour les plus étranges de la détection des particules, par exemple, de mettre des détecteurs dans des endroits que les détecteurs actuels ne pouvez pas observer, comme beaucoup de pieds de la centrale de collision.
La Science a besoin de données pour des travaux. Et même la plus grande expérience dans le monde a besoin de plus de données.
[CERN]