Velký urychlovač hadronů (LHC), nejvýznamnější zařízení současné experimentální částicové fyziky, se už připravuje na druhé tříleté provozní období. Chlazení rozsáhlého systému už začalo, aby byl na začátku příštího roku připraven k dalším objevům. Rok a půl dlouhá odstávka, při které byl LHC „upgradován“ na vyšší energie, se tedy blíží ke svému konci. Poslední propojka supravodivých magnetů, které tvoří základ urychlovače, byla uzavřena 18. června a jeden z osmi sektorů stroje už je v tuto chvíli ochlazen na pracovní teplotu.
Nyní také dochází k restartu urychlovacího řetězce, který předchází velkému LHC. Například v polovině minulého týdne došlo k prvnímu urychlení svazku od roku 2012 v nejmenším kruhovém urychlovači Proton Synchrotron.
„V celé laboratoři je opět čilý ruch a ve vzduchu se vznáší obrovská očekávání,“ popsal situaci generální ředitel CERN Rolf Heuer na tiskové konferenci v rámci EuroScinece Open Forum (ESOF) v Kodani.
„Za posledních 18 měsíců jsme na LHC udělali opravdu hodně práce. Díky tomu máme k dispozici v podstatě nový urychlovač, připravený k cestě za novými objevy.“
Během minulých 16 měsíců LHC podstoupil generální údržbu a program zásadního vylepšení parametrů, stejné pozornosti se dočkaly i další části urychlovacího komplexu, z nichž některé jsou v provozu už od roku 1959. Například došlo k zesílení 10000 spojek mezi supravodivými magnety, což umožní provoz při vyšších energiích částic.
„Urychlovač se teď dostává z dlouhého umělého spánku, během kterého jsme provedli složitý chirurgický zákrok,“ přirovnává Fréderick Bordry, šéf urychlovačů a technologií v CERN. „Teď ho musíme opatrně probouzet a podrobit mnoha testům, než se opět pustíme do provádění srážek. “Cílem pro rok 2015 je provoz fyzikálních experimentů při energii srážek 13 TeV.“
Vědci z jednotlivých experimentů také využili dlouhé přestávky k vylepšení svých detektorů. „Objev Higgsova bosonu byl jen počátkem cesty LHC,“ dodává Fabiola Gianotti, další známá tvář z Ženevy. „Zvýšení dostupné energie srážek nám otvírá dveře k dalším objevům.“
Higgsův boson, poprvé zmíněný v článku Petera Higgse z roku 1964 je spojen s mechanismem generace hmotnosti elementárních částic navrženým ve stejném roce Higgsem, Robertem Broutem a Françoisem Englertem. Během prvních tří let provozu LHC prováděl srážky s energií 7 až 8 TeV především pro čtyři hlavní experimenty ATLAS, CMS, ALICE a LHCb. Vzhledem k obrovskému množství nasbíraných dat mohli vědci z experimentů ATLAS a CMS oznámit dlouho očekávaný objev 4. července 2012. Tento objev přinesl teoretikům, kteří existenci tohoto bosonu kdysi předpověděli, Nobelovu cenu za fyziku pro rok 2013.
LHC nyní poskytne takové energie částic, kterých ještě nikdy žádné lidmi vyrobené zařízení nedosáhlo. To znamená minimálně možnost podrobnějšího studia vlastností Higgsova bosonu, ale dost možná také poodhalení hlubších tajemství, například podstaty temné hmoty. Připomeňme, že obyčejná hmota (hvězdy, prach, živé organismy,…) tvoří pouze 5% hmotnosti vesmíru. Zbytek tvoří temná hmota a temná energie. To je spousta práce pro LHC, nemyslíte?
Plán opětovného spuštění urychlovacího komplexu CERN:
začátek června 2014 Restart nejmenšího urychlovače Proton Synchrotron Booster
polovina června 2014 Restart urychlovače Proton Synchrotron (PS)
začátek července 2014 Testy napájení urychlovače Super Proton Synchrotron (SPS)
polovina července 2014 Restart fyzikálníhoprogramu na experimentu ISOLDE a PS
polovina srpna 2014 Restart výzkumu antihmoty na Antiproton Decelerator
polovina října 2014 Restart výzkumu na SPS
začátek 2015 Převedení svazku protonů do LHC
jaro 2015 Restart hlavních experimentů na LHC
Zdroj: CERN
