Jesteś tutaj

W marcu 2015 roku po dwóch latach przerwy ma ponownie ruszyć Wielki Zderzacz Hadronów LHC (z ang. Large Hadron Collider) w Europejskim Centrum Badań Jądrowych CERN pod Genewą 

Gigantyczny akcelerator LHC (Large Hadron Collider) znajdujący się w Europejskim Centrum Badań Jądrowych CERN po Genewą to największa i najbardziej skomplikowana maszyna, jaką kiedykolwiek zbudowała ludzkość. Umiejscowiony jest na głębokości od 50 do 175 metrów pod ziemią w tunelu zataczającym olbrzymie koło o długości ok. 27 km od Jeziora Genewskiego aż do podnóża gór francuskiej Jury.

Akcelerator został uruchomiony 10 września 2008 roku. Wpuszczono wiązkę protonów w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, a następnie powtórzono eksperyment z wiązką biegnącą w przeciwną stronę. Wiązki nie były przyspieszane w LHC. Po awarii LHC akcelerator ruszył ponownie 20 listopada 2009 roku. W 2010 roku wznowiono eksperymenty, uformowano wówczas pierwszą wiązkę protonów i przyspieszono ją do niewiarygodnej prędkości zbliżonej do prędkości światła. Protony kolimowane i prowadzone w wysokiej próżni przez 7000 potężnych, nadprzewodnikowych magnesów chłodzonych do temperatury -271oC obiegają 27-kilometrowy obwód akceleratora ponad 11 tysięcy razy w każdej sekundzie. Gdy w końcu zderzą się z protonami biegnącymi z taką samą prędkością w wiązce przeciwbieżnej, wyzwala się energia, jakiej do tej pory nigdy nie uzyskano – energia bilionów elektrowoltów. Wyniki zderzeń rejestrowane są przez dwa duże detektory cząstek elementarnych: ATLAS i CMS, dwa mniejsze ALICE i LHCb oraz trzy małe: TOTEM, LHCf i MoEDAL.

Celem LHC podczas pierwszej rundy badań było przede wszystkim zweryfikowanie tak zwanego Modelu Standardowego (czyli zespołu teorii opisujących budowę Wszechświata). Jednym z przewidywań Modelu było istnienie nieodkrytej wówczas hipotetycznej cząstki Higgsa odpowiedzialnej za masę materii. Weryfikacja Modelu i nowe granice poznania mają pozwolić na lepsze zrozumienie istoty grawitacji, a być może pozwolą także wyjaśnić, czym jest ciemna materia, która zdaje się wypełniać cały Wszechświat. W 2011 roku rozpoczęły się eksperymenty CMS i ATLAS przy Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC mające na celu potwierdzenie istnienia owego hipotetycznej cząstki Higgsa, a 13 kwietnia 2013 roku zespoły pracujące przy detektorach CMS i ATLAS ogłosiły potwierdzenie otrzymania bozonu Higgsa. 

Od lutego 2013 roku, po trzech latach intensywnej pracy, LHC ma przerwę w pracy – urządzenie było naprawiane i modernizowane tak, by móc osiągnąć większą niż dotąd energię zderzeń. Dzięki temu będzie można lepiej badać naturę cząstek elementarnych. 

Druga runda zbierania danych (tzw. Run 2) potrwa od marca 2015 do 2017 roku. Naukowcy przewidują, że energia zderzeń wyniesie dwukrotnie więcej niż wcześniej – 13 TeV (teraelektronowoltów). Oprócz energii zwiększona ma być dwukrotnie tzw. świetlność, czyli intensywność zderzeń (z 20 milionów razy na sekundę do 40 mln razy na sekundę).

Foto: CERN / Roy Langstaff
Foto: CERN
Foto: CERN
Foto: CERN
Przykładowa symulacja zderzenia dwóch protonów kreujących Bozon Higgsa rozpadający się następnie na dwa strumienie hadronów i dwa elektrony wygenerowana dla detektora CMS LHC. Ślady cząstek zarejestrowane przez detektor w wyniku kolizji zaznaczono kolorem niebieskim / Fot. Lucas Taylor, http://cdsweb.cern.ch/record/628469