Ο Θεός βοηθός: Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων είναι έτοιμος να αρχίσει και πάλι να παρέχει συγκρούσεις πρωτονίων σε πειράματα, αυτή τη φορά σε μια άνευ προηγουμένου ενέργεια 13,6 TeV, σηματοδοτώντας την έναρξη της τρίτης σειράς δεδομένων του επιταχυντή για τη φυσική
Όπως αναφέρεται στον επίσημο ιστότοπό τους, μια νέα περίοδος λήψης δεδομένων ξεκινά την Τρίτη 5 Ιουλίου για τα πειράματα στον πιο ισχυρό επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο, τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), μετά από περισσότερα από τρία χρόνια εργασιών αναβάθμισης και συντήρησης. Οι δέσμες κυκλοφορούν ήδη στο συγκρότημα επιταχυντών του CERN από τον Απρίλιο, με το μηχάνημα LHC και τα μπεκ του να τίθενται εκ νέου σε λειτουργία για να λειτουργούν με νέες δέσμες υψηλότερης έντασης και αυξημένη ενέργεια. Τώρα, οι χειριστές LHC είναι έτοιμοι να ανακοινώσουν “σταθερές δέσμες”, η συνθήκη που επιτρέπει στα πειράματα να ενεργοποιήσουν όλα τα υποσυστήματα τους και να αρχίσουν να λαμβάνουν τα δεδομένα που θα χρησιμοποιηθούν για φυσική ανάλυση.
[sc name=”glyka-toy-koytalioy” ][/sc]
Ο LHC θα λειτουργεί όλο το εικοσιτετράωρο για σχεδόν τέσσερα χρόνια με ενέργεια ρεκόρ 13,6 τρισεκατομμυρίων electronvolts (TeV), παρέχοντας μεγαλύτερη ακρίβεια και δυνατότητα ανακάλυψης από ποτέ.
«Θα εστιάσουμε τις δέσμες πρωτονίων στα σημεία αλληλεπίδρασης σε μέγεθος δέσμης μικρότερο των 10 μικρών, για να αυξήσουμε τον ρυθμό σύγκρουσης. Σε σύγκριση με το Run 1, στο οποίο ανακαλύφθηκε το Higgs με 12 αντίστροφα femtobarns, τώρα στο Run 3 θα παραδώσουμε 280 inverse femtobarns1. Αυτή είναι μια σημαντική αύξηση, ανοίγοντας το δρόμο για νέες ανακαλύψεις», λέει ο Διευθυντής Επιταχυντών και Τεχνολογίας Mike Lamont.
Τα τέσσερα μεγάλα πειράματα LHC έχουν πραγματοποιήσει σημαντικές αναβαθμίσεις στα συστήματα ανάγνωσης και επιλογής δεδομένων τους, με νέα συστήματα ανιχνευτών και υπολογιστική υποδομή. Οι αλλαγές θα τους επιτρέψουν να συλλέγουν σημαντικά μεγαλύτερα δείγματα δεδομένων, με δεδομένα υψηλότερης ποιότητας από ό,τι σε προηγούμενες εκτελέσεις.
Οι ανιχνευτές ATLAS και CMS αναμένουν να καταγράψουν περισσότερες συγκρούσεις κατά τη διάρκεια της 3ης διαδρομής από ό,τι στις δύο προηγούμενες εκτελέσεις μαζί. Το πείραμα LHCb υποβλήθηκε σε πλήρη ανανέωση και φαίνεται να αυξήσει τον ρυθμό λήψης δεδομένων κατά δέκα φορές, ενώ το ALICE στοχεύει σε μια εκπληκτική πενήντα φορές αύξηση στον αριθμό των καταγεγραμμένων συγκρούσεων.
Με τα αυξημένα δείγματα δεδομένων και την υψηλότερη ενέργεια σύγκρουσης, το Run 3 θα επεκτείνει περαιτέρω το ήδη πολύ διαφορετικό πρόγραμμα φυσικής LHC. Οι επιστήμονες στα πειράματα θα διερευνήσουν τη φύση του μποζονίου Higgs με πρωτοφανή ακρίβεια και σε νέα κανάλια. Θα μπορούν να παρατηρούν προηγουμένως απρόσιτες διαδικασίες, και θα είναι σε θέση να βελτιώσουν την ακρίβεια μέτρησης πολλών γνωστών διεργασιών που αντιμετωπίζουν θεμελιώδη ερωτήματα, όπως η προέλευση της ασυμμετρίας ύλης-αντιύλης στο σύμπαν. Οι επιστήμονες θα μελετήσουν τις ιδιότητες της ύλης σε ακραίες θερμοκρασίες και πυκνότητα, και επίσης θα αναζητήσουν υποψηφίους για τη σκοτεινή ύλη και για άλλα νέα φαινόμενα, είτε μέσω άμεσων αναζητήσεων είτε – έμμεσα – μέσω ακριβών μετρήσεων ιδιοτήτων γνωστών σωματιδίων.
«Ανυπομονούμε για μετρήσεις της διάσπασης του μποζονίου Higgs σε σωματίδια δεύτερης γενιάς όπως τα μιόνια. Αυτό θα ήταν ένα εντελώς νέο αποτέλεσμα στο έπος του μποζονίου Higgs, επιβεβαιώνοντας για πρώτη φορά ότι τα σωματίδια δεύτερης γενιάς παίρνουν μάζα μέσω του μηχανισμού Higgs», λέει ο θεωρητικός του CERN Michelangelo Mangano.
«Θα μετρήσουμε τις δυνάμεις των αλληλεπιδράσεων του μποζονίου Χιγκς με την ύλη και θα εξαναγκάσουμε τα σωματίδια σε πρωτοφανή ακρίβεια, και θα συνεχίσουμε τις αναζητήσεις μας για διασπάσεις μποζονίων Higgs σε σωματίδια σκοτεινής ύλης καθώς και αναζητήσεις για επιπλέον μποζόνια Higgs», λέει ο Andreas Hoecker, εκπρόσωπος της συνεργασίας ATLAS. «Δεν είναι καθόλου ξεκάθαρο αν ο μηχανισμός Higgs που πραγματοποιείται στη φύση είναι ο ελάχιστος που διαθέτει μόνο ένα μόνο σωματίδιο Higgs».
Ένα θέμα που παρακολουθείται προσεκτικά θα είναι οι μελέτες μιας κατηγορίας σπάνιων διεργασιών στις οποίες μια απροσδόκητη διαφορά μεταξύ των ηλεκτρονίων και των ξαδέλφων σωματιδίων τους, τα μιόνια, μελετήθηκε από το πείραμα LHCb στα δεδομένα από προηγούμενες δοκιμές LHC.
Το πρόγραμμα σύγκρουσης βαρέων ιόντων θα επιτρέψει τη διερεύνηση του πλάσματος κουάρκ-γλουονίων (QGP) –μια κατάσταση της ύλης που υπήρχε στα πρώτα 10 μικροδευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη– με πρωτοφανή ακρίβεια. «Αναμένουμε να μετακινηθούμε από μια φάση όπου παρατηρήσαμε πολλές ενδιαφέρουσες ιδιότητες του πλάσματος κουάρκ-γλουονίου σε μια φάση στην οποία ποσοτικοποιούμε επακριβώς αυτές τις ιδιότητες και τις συνδέουμε με τη δυναμική των συστατικών του», λέει ο Luciano Musa, εκπρόσωπος της ALICE.
Εκτός από τις κύριες σειρές δυνητικών λειτουργιών, θα περιληφθεί για πρώτη φορά μια σύντομη περίοδος με συγκρούσεις οξυγόνου, με στόχο τη διερεύνηση της εμφάνισης επιπτώσεων που μοιάζουν με QGP σε μικρά συστήματα σύγκρουσης.
Τα μικρότερα πειράματα στο LHC – TOTEM, LHCf, MoEDAL, με τον εντελώς νέο υποανιχνευτή MAPP, και τα πρόσφατα εγκατεστημένα FASER και SND@LHC – είναι επίσης έτοιμα να εξερευνήσουν φαινόμενα εντός και εκτός του Καθιερωμένου Μοντέλου, από μαγνητικά μονόπολα μέχρι νετρίνα και κοσμικές ακτίνες.
Μια νέα σεζόν φυσικής ξεκινά, με ένα ευρύ και πολλά υποσχόμενο επιστημονικό πρόγραμμα να ετοιμάζεται, αναφέρουν και… ο Θεός βοηθός.
Η έναρξη του LHC Run 3 θα μεταδοθεί ζωντανά στα κανάλια κοινωνικής δικτύωσης του CERN και στην υψηλής ποιότητας δορυφορική σύνδεση της Eurovision από τις 4:00 μ.μ. (CEST) στις 5 Ιουλίου. Ζωντανός σχολιασμός από το Κέντρο Ελέγχου του CERN, διαθέσιμος σε πέντε γλώσσες (Αγγλικά, Γαλλικά, Γερμανικά, Ιταλικά και Ισπανικά), θα οδηγήσει τους θεατές στα στάδια λειτουργίας που μεταφέρουν δέσμες πρωτονίων από την έγχυση στον LHC έως τις συγκρούσεις για τη φυσική στα τέσσερα σημεία αλληλεπίδρασης όπου βρίσκονται τα πειράματα. Μια ζωντανή συνεδρία Q&A με ειδικούς από τους επιταχυντές και τα πειράματα θα ολοκληρώσει τη ζωντανή ροή.
Αυτά αναφέρουν. Έχει πάλι να πέσει πολύ βρίσιμο από όσους κατανοούν τη σοβαρότητα του θέματος, και πόσο επικίνδυνα είναι όλα αυτά τα προγράμματα με πιθανές μη αναστρέψιμες επιπτώσεις, από μικρές ως πολύ σοβαρές, που κανείς δεν θα προλάβει να πει… «σ’ τα ‘λεγα»…