Стартовал новый сезон физики. БАК разогнали до рекордных 1,6 млрд столкновений в секунду

С момента открытия бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере прошло ровно 10 лет. Теперь же БАК готов сталкивать протоны на беспрецедентных уровнях энергии, пишет Phys.org.

Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН) заявила, что со вторника, 5 июля, коллайдер начинает круглосуточную работу на рекордном уровне энергии в 13,6 трлн электронвольт. Работа БАК на такой мощности продлится около 4 лет.

Большой адронный коллайдер направит два луча протонов (частиц в ядре атома) друг к другу почти со скоростью света внутри 27-климотерового кольца. Этот туннель находится на глубине 100 метров рядом с границе Швейцарии и Франции.

Результаты столкновений протонов будут зафиксированы, а после детально изучены тысячами ученых и основными инструментами БАК, такими как ATLAS, CMS, ALICE и LHCb. Увеличенная мощность столкновений должна пролить свет на темную материю, темную энергию и другие фундаментальные явления.

"Мы увеличиваем мощность коллайдера до 1,6 млрд столкновений в секунду", – заявил глава отдела ускорителей и технологий ЦЕРНа Майк Ламонт.

Для того, чтобы увеличить частоту столкновений протонные пучки были сужены до размеров менее чем 10 микрон. Например, толщина волоса человека составляет около 70 микрон. Увеличенная мощность также даст возможность ученым лучше изучить бозон Хиггса, который был открыт на БАК 4 июля 2012 года.

Открытие было революционным и смогло подтвердить Стандартную модель физики, так как теория изначально предсказывала его существование. Но недавние открытия поставили под вопрос правильность Стандартной модели. Эксперты полагают, что улучшенный коллайдер поможет разобраться в возникших несоответствиях.

Отмечается, что количество столкновений, в сравнении с первым запуском БАК, увеличилось в 20 раз.

Во время предыдущих экспериментов ученым удалось выяснить массу бозона Хиггса, а также открыть более 60 составных частиц, чье существование предсказывалось Стандартной моделью.

Но наблюдение за частицами остается всего лишь частью от поставленной задачи, говорит глава отдела теоретической физики ЦЕРНа Джан Джудиче.

"Физика элементарных частиц стремится не просто разобраться в том, как это работает, но и понять, почему", – говорит Джудиче.

После четырехлетней работы, коллайдер возобновит столкновения частиц уже в 2029 году. К тому времени ученые планируют еще раз поднять мощность БАК, увеличив ее еще в 10 раз.

Также планируется строительство нового адронного коллайдера, чье кольцо будет иметь рекордные 100-километров. Этот БАК сможет достичь колоссальной энергии в 100 трлн электронвольт.

Но пока в ЦЕРН возлагают большие надежды на нынешний третий запуск Большого адронного коллайдера.

"Мы начинаем новый сезон в физике", – подытожили в ЦЕРН.