Большой адронный коллайдер останавливался на четырёхлетнюю модернизацию, чтобы вернуться с десятикратно увеличенной интенсивностью столкновений. За 18 лет работы он подтвердил существование бозона Хигса и множество других частиц, предсказанных Стандартной моделью. Но модель несовершенна — она не объясняет гравитацию и не знает, из чего состоит тёмная материя. Именно эти вопросы, по словам ведущего научного сотрудника НИЯУ МИФИ Евгения Солдатова, станут главными после перезапуска. Коллайдер — это окно в устройство мира, и теперь его откроют шире, чтобы увидеть то, чего раньше не замечали.
Ускоритель частиц, который находится на границе Швейцарии и Франции и по праву считается самым мощным в мире, прошёл серьёзное обновление. Большой адронный коллайдер был остановлен на четыре года, и весь этот шёл процесс его масштабной модернизации. В ЦЕРН решили не просто заменить изношенные элементы, а усилить интенсивность сталкивающихся пучков протонов.
Как объяснил Евгений Солдатов, российский физик, много лет проработавший в ЦЕРН, размеры ускорителя останутся прежними. Новое качество обеспечат основные детекторы — ALICE, CMS и ATLAS — их заменят на более мощные, способные работать с возросшей частотой столкновений. Также заменят сверхпроводящие магниты, отвечающие за поддержание и управление пучками. В результате светимость, то есть интенсивность протонных столкновений, увеличится в десять раз.
За предыдущие годы работы коллайдер принёс физикам несколько важнейших открытий. Одно из самых значимых — обнаружение бозона Хигса, частицы, которая отвечает за массу других элементарных частиц. Также были зафиксированы редкие процессы с участием тяжёлых beauty-кварков — кирпичиков материи, из которых состоят протоны и нейтроны.
Однако Стандартная модель, описывающая фундаментальные взаимодействия, остаётся неполной. Она не включает гравитацию и не даёт объяснения тёмной материи, существование которой подтверждается астрофизическими наблюдениями. «Это вопросы, которые физики попытаются решить в будущем», — отметил Евгений Солдатов. Увеличение интенсивности, по его словам, позволит набрать гораздо большую статистику событий. На этом массиве данных учёные смогут искать аномалии — отклонения от известных законов, которые могут указать путь к новой физике.
Коллайдер, по сути, возвращается на работу с обновлёнными возможностями, чтобы заглянуть за горизонт Стандартной модели. И хотя на вопрос о том, что именно будет найдено, пока нет ответа, увеличенная в десять раз светимость обещает дать учёным более полную картину устройства мироздания.
