CERN oprește Marele Accelerator de Hadroni pentru patru ani. Urmează cea mai amplă modernizare din istoria sa

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google Urmărește-ne pe Google News

CERN a oprit luni, 29 iunie, Marele Accelerator de Hadroni (LHC) pentru o perioadă de patru ani, în vederea celei mai importante etape de modernizare din istoria instalației, în timp ce cercetătorii încearcă să obțină noi indicii despre fenomene pe care fizica actuală nu le poate explica.

Perioada de întrerupere, denumită Long Shutdown 3 (LS3), marchează începutul unor lucrări ample care vor transforma acceleratorul în viitorul High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC).

Modernizarea este considerată esențială pentru următoarea etapă a cercetării fundamentale și pentru continuarea experimentelor care ar putea schimba modul în care este înțeles Universul.

Modernizarea va permite experimente mult mai complexe

Marele Accelerator de Hadroni, amplasat la granița dintre Elveția și Franța, este cel mai mare și mai puternic accelerator de particule construit vreodată. Inelul său subteran are o circumferință de 27 de kilometri, iar în interiorul acestuia protonii sunt accelerați până aproape de viteza luminii înainte de a fi ciocniți frontal.

România, în alertă din cauza valului de căldură. Comandamentul Energetic, convocat de urgență

Cum va fi vremea la început de iulie. Prognoza ANM pe două săptămâni

Aceste coliziuni recreează condiții similare celor existente imediat după Big Bang, oferind cercetătorilor posibilitatea de a studia particulele fundamentale și legile care guvernează materia.

Potrivit publicației New Scientist, modernizarea actuală va permite producerea unui număr semnificativ mai mare de coliziuni între particule și va genera volume de date fără precedent. Acest lucru va crește șansele identificării unor procese extrem de rare, imposibil de observat până acum.

Rezultatele recente îi încurajează pe cercetători

La aproape 14 ani de la descoperirea bosonului Higgs, oamenii de știință afirmă că obiectivul actual al experimentelor desfășurate la CERN nu mai este doar confirmarea teoriilor existente, ci și identificarea unor fenomene care ar putea depăși limitele Modelului Standard, teoria care descrie particulele fundamentale și interacțiunile dintre acestea.

În ultimele luni, mai multe colaborări internaționale desfășurate la CERN au raportat rezultate importante. Experimentul ATLAS a identificat o nouă particulă, denumită Bc⁺, o stare excitată a unui mezon alcătuit dintr-un quarc charm și un antiquarc bottom. Descoperirea ridică la 84 numărul hadronilor identificați cu ajutorul LHC și oferă informații suplimentare despre interacțiunea nucleară tare, una dintre cele patru forțe fundamentale ale naturii.

În același timp, experimentul LHCb a confirmat existența ultimei particule lipsă dintr-o familie prezisă teoretic în urmă cu peste șase decenii, demonstrând încă o dată capacitatea acceleratorului de a verifica modele elaborate cu mult înainte de existența tehnologiei necesare.

Bosonul Higgs continuă să ridice întrebări

Deși bosonul Higgs a fost descoperit în 2012, proprietățile sale nu sunt încă pe deplin înțelese. În această primăvară, colaborarea ATLAS a raportat primele dovezi privind producerea bosonului Higgs la energii foarte ridicate, un fenomen considerat extrem de rar.

Bossonul Higgs / sursa foto: captură video

Din zecile de mii de bosoni Higgs generați zilnic în accelerator, doar câteva zeci ating astfel de energii. Studierea acestor evenimente ar putea scoate la iveală particule necunoscute sau interacțiuni care nu sunt prevăzute de teoriile actuale.

Ce înseamnă „noua fizică”

Una dintre cele mai importante direcții de cercetare vizează identificarea unor fenomene cunoscute sub denumirea generică de „noua fizică”.

În cadrul experimentului LHCb au fost observate mici abateri în comportamentul unor particule care se dezintegrează foarte rar. Cercetătorii subliniază că rezultatele nu reprezintă încă o descoperire confirmată, însă sunt considerate unele dintre cele mai promițătoare indicii că în Univers ar putea exista particule sau forțe care nu sunt incluse în Modelul Standard.

Dacă viitoarele experimente vor confirma aceste observații, consecințele ar putea fi majore pentru fizica particulelor și pentru înțelegerea structurii Universului.

Privirea este deja îndreptată către următoarea generație de acceleratoare

În paralel cu modernizarea actualului accelerator, CERN a aprobat strategia pentru dezvoltarea Future Circular Collider (FCC), un viitor accelerator cu o circumferință estimată la aproximativ 91 de kilometri. Proiectul este gândit pentru anii 2040 și are ca obiectiv studierea bosonului Higgs cu o precizie fără precedent.

Oamenii de știință speră că noile instalații vor contribui la elucidarea unor dintre cele mai mari mistere ale cosmologiei moderne, inclusiv natura materiei întunecate, existența energiei întunecate și motivul pentru care Universul este alcătuit aproape exclusiv din materie și nu din antimaterie.

Modernizarea începută în această vară reprezintă astfel nu doar o etapă tehnică pentru CERN, ci și pregătirea infrastructurii necesare pentru următoarea generație de descoperiri în fizica fundamentală.