Image
27.12.2018 0 Comments

LHC sa pripravuje na nové výzvy

Operátori v riadiacom centre v CERN-e vypli 3. decembra 2018 presne o 6:00 ráno Veľký hadrónový urýchľovač (LHC), čím sa zavŕšil veľmi úspešný druhý beh najvýkonnejšieho urýchľovača častíc na svete. Sústava urýchľovačov v CERNe bude odstavená kvôli modernizácii asi na dva roky.

Počas druhého behu (2015 – 2018) fungoval LHC nad očakávanie, keď dosiahol približne 16 miliónov miliárd protón-protónových zrážok pri energii 13 TeV a tiež množstvo zrážok jadier olova pri energii 5,02 TeV. Tieto výsledky predstavujú obrovské množstvo dát, z ktorých sa permanentne archivovalo viac ako 300 petabytov (300 miliónov gigabytov) v dátových knižniciach v CERN-e. Toto je ekvivalent množstva dát odvysielaných počas nonstop video streamingu za 1 000 rokov. Analýzou týchto dát už experimenty LHC dosiahli veľké množstvo výsledkov, rozširujúcich naše poznanie raného vesmíru a priniesli ďalšie svetlo do tajomstiev hmoty.

Druhý beh LHC priniesol veľa ovocia, pretože sme prekročili naše ciele vyprodukovaním päťnásobne väčšieho množstva dát v porovnaní s prvým behom, a to pri bezprecedentnej energii 13 TeV,” povedal Frédérick Bordry, riaditeľ CERN-u pre urýchľovače a technológie. “Počas tejto druhej dlhej prestávky pripravíme urýchľovač na ešte väčšie množstvo zrážok pri plánovanej energii 14 TeV.”

Okrem mnohých iných pekných výsledkov dosiahli experimentálne kolaborácie na LHC v priebehu niekoľkých posledných rokov úžasný pokrok v chápaní vlastností Higgsovho bozónu,” dodáva Fabiola Gianottiová, generálna riaditeľka CERN-u. “Higgsov bozón je jedinečná častica pri našej ceste za novou fyzikou. Jej vlastnosti nám môžu niečo prezradiť o fyzike za štandardným modelom.”

Higgsov bozón je kľúčovým kameňom štandardného modelu časticovej fyziky, teórie, ktorá najlepšie opisuje elementárne častice a sily, ktoré medzi nimi pôsobia. Tento bozón objavili v CERN-e v r. 2012 a odvtedy sa stále skúma. Fyzici konkrétne študujú, ako sa rozpadá na iné častice, aby tak skontrolovali predpovede štandardného modelu. V posledných troch rokoch experimenty LHC rozšírili merania rýchlostí rôznych rozpadových kanálov Higgsovho bozónu, vrátane najčastejšieho, ale ťažko merateľného rozpadu na b kvarky, a tiež meranie zriedkavej produkcie Higgsovho bozónu spolu s top kvarkami. Experimenty ATLAS a CMS tiež aktualizovali meranie hmotnosti Higgsovho bozónu s doposiaľ najvyššou presnosťou.

Okrem Higgsovho bozónu dosiahli  experimenty LHC množstvo ďalších výsledkov a publikovali sa stovky vedeckých článkov, vrátane objavu nových exotických častíc Ξcc++ a pentakvarkov na experimente LHCb a doposiaľ nepozorovaných javov v zrážkach protón–protón a protón-olovo v experimente ALICE.

Počas dvojročnej prestávky známej ako Long Shutdown 2 (LS2), sa celá sústava urýchľovačov spolu s detektormi zdokonalí a zmodernizuje pre ďalší beh LHC, ktorý sa začne v r. 2021. Bude tiež pripravená pre projekt Vysoko-luminozitného LHC (HL-LHC)ktorý začne prevádzku po r. 2025. Zvýšenie luminozity LHC znamená výrazné zvýšenie tvorby dát.

Bohatá žatva experimentálnych dát počas druhého behu LHC umožňuje výskumníkom hľadať veľmi zriedkavé procesy,” vysvetľuje Eckhard Elsen, riaditeľ CERN-u pre výskum a výpočty. “Počas odstávky LHC budú fyzici zaneprázdnení analýzou dát a budú hľadať signály novej fyziky, ktorá ešte nemala príležitosť ukázať sa kvôli dominantnému príspevku štandardného modelu. Toto nás nasmeruje k HL-LHC, pri ktorom sa znovu rádovo zvýši objem experimentálnych dát.”

Niekoľko častí urýchľovacej reťaze (injektory), dodávajúcich protóny do LHC, budú obnovené s cieľom dosiahnuť intenzívnejšie zväzky. Prvý článok tejto reťaze, lineárny urýchľovač Linac2, nahradí urýchľovač Linac4. Nový lineárny urýchľovač bude urýchľovať ióny H-, z ktorých sa neskôr odoberú ich dva elektróny a na ďalšie urýchľovanie ostanú už len kladné protóny. To umožní pripraviť intenzívnejšie zväzky protónov. Druhý urýchľovač v reťazi, Protón synchrotrónový booster, dostane úplne nové vstrekovacie a urýchľovacie systémy. Super protónový synchrotrón (SPS), posledný injektor pred LHC, získa nový rádiofrekvenčný výkon na urýchlenie vysokointenzívnych zväzkov a pripojí sa k modernizovaným prenosovým linkám, ktoré ho spájajú s LHC.

Počas LS2 sa plánujú aj niektoré vylepšenia na samotnom LHC. Bypassové diódy (electrické súčiastky, ktoré chránia magnety v prípade vymknutia sa magnetu zo supravodivého stavu) dostanú kryt, čo je podmienka pre zvýšenie energie zväzku na 7 TeV po skončení LS2, a tiež sa nahradí viac ako 20 hlavných supravodivých magnetov. Okrem toho budú pokračovať stavebné práce na HL-LHC, ktoré začali v júni 2018vybudujú sa nové galérie spojené s tunelom LHC a po prvýkrát sa otestujú nové vykonné supravodivé technológie pre magnety.

Všetky experimenty na LHC zmodernizujú v najbližších dvoch rokoch dôležité časti svojich detektorov. Takmer celý experiment LHCb sa nahradí rýchlejšími detektorovými komponentami, ktoré umožnia kolaborácii nahrávať zrážky pri plnej protón-protónovej intenzite. Protónové zväzky sa vrátia na jar 2021 s tretím behom LHC.

Zdroj: svetcastic.sk.

Zobrazit Galériu

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Genetický kód „v spreji“. Nanotechnológie umožňujú vyrobiť vdychovateľnú RNA na liečbu pľúcnych chorôb

21.01.2019 00:10

Pacienti s pľúcnymi ochoreniami možno v budúcnosti nájdu úľavu vdychovaním molekúl mRNA (messenger RNA, menej odborne nazývaná aj informačná či mediátorová RNA). mRNA, ktorá môže povzbudiť bunky na pr ...

Výskum

Hypersenzitívna verzia atómových hodín nastavila nové rekordy v presnosti

14.01.2019 00:15

Experimentálne atómové hodiny v Národnom inštitúte pre štandardy a technológie (NIST) dosiahli tri nové rekordy. Tieto hodiny sú dôležité nielen na zlepšenie časomiery a navigácie, ale uplatňujú sa aj ...

Výskum 5

Riešenie na zvýšenie produkcie potravín? Vedci zlepšili fotosyntézu, rastliny porastú rýchlejšie až o 40%

10.01.2019 00:20

Rastúca globálna ľudská populácia nevyhnutne vyžaduje zvýšenie produkcie potravín. Zlepšenie produktivity poľnohospodárskych plodín je možné zvýšením účinnosti fotosyntézy. Kľúčovú úlohu pri fotosynté ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Najnovšie videá



PC forum button