Modernizácia Veľkého hadrónového urýchľovača: Nová fáza objavovania tajomstiev vesmíru
Veľký hadrónový urýchľovač (LHC), uznávaný ako najvýkonnejší urýchľovač častíc na svete, bol v pondelok zatvorený na štyri roky pre plánovanú rozsiahlu modernizáciu. Táto modernizácia má zásadný význam, pretože sa zameriava na zvýšenie kapacity kolízií a potenciálu pre objavovanie tajomstiev vesmíru, vrátane temnej hmoty. Projekt, ktorý je súčasťou aktivity laboratória CERN pri Ženeve, si kladie za cieľ extrémne rozšíriť objem údajov, ktoré budú vedci schopní analyzovať.
Budovanie High Luminosity LHC
Modernizovaný urýchľovač, ktorý sa bude nazývať High Luminosity LHC (HL-LHC), by mal byť uvedený do prevádzky v júni 2030 a má byť funkčný približne desať rokov. „Toto je veľmi dôležitý moment. Od pondelka vstupujeme do novej fázy,” uviedol vedúci projektu Markus Zerlauth.
Zvýšenie kapacity kolízií a zber dát
HL-LHC má v pláne zvýšiť počet kolízií, uskutočnených za jednotku času, až desaťnásobne v porovnaní s aktuálnym stavom. Odhaduje sa, že náklady na modernizáciu budú dosahovať približne 1,5 miliardy dolárov, pričom financovanie sa zabezpečí prostredníctvom členských príspevkov CERN a nefinančných príspevkov z krajín ako USA, Japonsko, Kanada a Čína. Modernizácia si vyžiada výmenu komponentov na 1,2 kilometra z celkových 27 kilometrov tunela.
Implementácia umelej inteligencie do výskumu
Nové supravodivé magnety majú za cieľ lepšie sústredenie zväzkov častíc, čo by malo za následok zvýšenie počtu kolízií na 140 až 200 pri každom strete dvoch zväzkov v detektoroch. Zerlauth dodáva: „Zvýšený počet kolízií nám umožní zhromaždiť až 100-krát viac dát.” Takýto údajný rast v počte kolízií bude tak vysoký, že vedci nebudú schopní uložiť všetky dáta a budú musieť v reálnom čase vyhľadávať najzaujímavejšie pomocou umelej inteligencie.
Objavy a nové výskumné ciele
Po modernizácii CERN očakáva produkciu približne 380 miliónov Higgsových bozónov, pričom od začiatku prevádzky LHC v roku 2008 sa podarilo získať len 55 miliónov. Dôležitým cieľom je identifikácia dvoch Higgsových bozónov súčasne a sledovanie ich interakcie. Vedkyňa Nedaa-Alexandra Asbah z experimentu ATLAS v CERN zdôraznila, že „AI však nenahradí fyzikov”.
Hľadanie nových častíc
Koordinátor operácií CMS, Filip Moortgat, v súvislosti s modernizáciou poznamenal: „Chceme hľadať nové častice.” V súčasnosti bežná hmota tvorí len 5 % vesmíru, pričom zvyšok sa skladá z temnej hmoty (27 %) a temnej energie (68 %), ktoré zatiaľ nie sú priamo pozorované.
Záver a budúcnosť Veľkého hadrónového urýchľovača
Objav Higgsovho bozónu v roku 2012 patrí medzi najvýznamnejšie vedecké úspechy posledných desaťročí a bol ocenený Nobelovou cenou za fyziku. Modernizácia LHC smeruje k odhaleniu ďalších tajomstiev vesmíru, pričom vedci sú optimistickí ohľadom nových objavov a pokroku v poznaní našej reality.
