Spatenstich in der HL-LHCPhoto: Julien ordan gewebt / CERN (CERN)
Heute, die Arbeiter in der weltweit größten atom-smasher sind, bricht Boden auf eine performance-Verbesserung-upgrade ermöglicht es den Wissenschaftlern zu führen, die noch größer und eine bessere Physik-Experimente.
Das upgrade wird der Large Hadron Collider in Genf, die Schweiz in die High-Luminosity LHC (HL-LHC). Das upgrade wird es erlauben, die Maschine zu kollidieren noch mehr Teilchen, potenziell helfen, Physiker finden neue Sachen.
“Der HL-LHC wird uns ermöglichen, viele Dinge zu tun, öffnen viele unerforschte Bereiche der Forschung,” Rebeca Gonzalez Suarez, ein postdoc-research associate am CERN, sagte Gizmodo in einer E-Mail.
Der Large Hadron Collider im wesentlichen zwei 16-Kilometer-Runde Ringe überschneiden sich an vier stellen. Bündel von Protonen (oder schwerere Atome) Rennen rund um die Spuren auf nahezu Lichtgeschwindigkeit und prallen aufeinander in einem der vier Schnittpunkte. Riesige Detektoren umgeben, diese Kreuzungen, und erfassen die Partikel verbinden sich aus der Hochenergie-Kollisionen. Entdeckungen werden gemacht, wenn die daraus resultierenden Kollisionen Verhalten sich anders als die bestehenden Gesetze der Physik voraussagen würde—oder, wenn Sie Verhalten sich in den vorhergesagten, aber nie-vor-gesehenen Weise.
Das bedeutet, dass neue Erkenntnisse schneller erforderlich macht, die weitere Kollisionen. Und das ist genau das, was die High-Luminosity LHC zu tun. Derzeit ist der LHC erzeugen kann eine Milliarde Kollisionen zwischen Protonen pro Sekunde, laut einer Pressemitteilung. Das upgrade, geplante Fertigstellung ist für 2026 wird, dass von fünf bis sieben mal. Wird es erfordern, neue Magneten zu helfen, drücken Sie die Strahlen von Protonen, so dass Kollisionen zwischen den Teilchen mehr wahrscheinlich, wie auch andere neue Teile, um die Effizienz zu erhöhen.
Natürlich, all dies erfordert einiges an Aufbau. Eine mehrere Jahr Herunterfahren, um die Aktualisierung zu beenden, werden auftreten, um das Ende des Jahres 2023 zu früh 2024.
Die High-Luminosity LHC knüpft an einige der größeren Fragen in der Physik gerade jetzt, der größte davon ist, dass, da die offizielle Beobachtung des Higgs-Bosons, es wurden keine neuen Teilchen entdeckt (zumindest nicht alle bestätigt sind). Physiker haben erwartet, etwas zu finden. Das beinhaltet die Theorie-Teilchen, das erklären würden, einige der grundlegenden Physik’ Hässlichkeit oder eine Erklärung für dunkle Materie, ein Hauch von neuen räumlichen Dimensionen, oder wirklich alle Wegweiser leiten uns in Richtung der Antworten auf die tiefsten physikalischen Fragen.
Eine solche Aufwertung würde die Messungen von Teilchen, wie das Higgs-boson genauer. Das sammeln von mehr Daten schneller bedeutet auch wirklich seltene Ereignisse häufiger passieren, so dass der Physiker potenziell finden von Anomalien, die würde führen zu neuen Physik.
“Der LHC ist jetzt ein Spiel mit zahlen: wir brauchen so viele Daten wie möglich. Die Untersuchung der Higgs-boson nach seiner Entdeckung im Jahr 2012, aber auch, weil es ist ziemlich klar, jetzt, dass alle anderen neuen Teilchen werden könnten, selten,” Freya Blekman, Physiker an der Vrije Universiteit Brussel in Belgien, sagte Gizmodo. “Wir müssen also Lasten von Daten.”
Das upgrade könnte auch Entdeckungen machen schneller passieren, sagte Sie. “Die Daten, die verwendet wurde für die Entdeckung des Higgs-Teilchens war nur ein Bruchteil von einem Prozent der Daten, die wir benötigen, um es zu studieren. Es würde Hunderte von Jahren zu sammeln genug Daten. Also: wir aktualisieren die Beschleuniger, so dauert es nur 10 Jahre, um genug Daten.”
Und das Higgs ist vielleicht der offensichtlichste Vorteil sein wird, sagte Gonzalez Suarez. “Das Higgs-boson ist immer noch ein sehr neues Teilchen und viele Dinge über Sie, sind noch unbekannt. Die Steigerung der Leuchtkraft wird geöffnet, ein großer Weg zu seiner vollständigen Charakterisierung. Ein klarer Prozess für ein Studium an der HL-LHC wird doppelt Higgs-Produktion, die sehr lustig zu sehen experimentell und wird uns erzählen, wie das Higgs-boson wechselwirkt mit sich selbst.”
Nach der High-Luminosity LHC, gibt es bereits Vorschläge und Ideen für zukünftige Experimente. Einem zukünftigen linear collider (die würden Schießen Partikel in geraden Linien statt der Ringe) würde helfen, verfeinern unser Verständnis der Physik, hoffentlich informieren Physiker, wie Sie sollten, suchen Sie nach neuen Teilchen. Von dort, vielleicht auch CERN wird der Aufbau einer 62-Kilometer-Runde ring, gehen, brachen zu finden, was Sie können. In der Zwischenzeit, andere Wissenschaftler weiterhin auf der Suche nach seltsamer Weise zu erkennen, Teilchen, vielleicht mit putting-Detektoren in Orte, die den aktuellen Detektoren können nicht beobachten, wie viele Meter von der zentralen Kollision.
Wissenschaft braucht Daten, um zu arbeiten. Und selbst das größte experiment der Welt braucht mehr Daten.
[CERN]