Gli scienziati che sovrintendono al più grande acceleratore di particelle della Terra lo hanno attivato per la prima volta in tre anni questo fine settimana per risolvere alcuni dei più grandi misteri della fisica.
Il Large Hadron Collider (LHC), il potente acceleratore di particelle situato al CERN vicino a Ginevra, in Svizzera, è stato riavviato venerdì (22 aprile) dopo una pausa di tre anni per manutenzione e aggiornamenti. Riattivazione Avvia ciò che gli scienziati chiamano Run 3il terzo corso di scienze all’LHC, che condurrà esperimenti fino al 2024.
“Macchine e impianti sono stati sottoposti a significativi aggiornamenti durante il secondo arresto prolungato del complesso di acceleratori del CERN”, ha affermato Mike Lamont, Direttore degli acceleratori e della tecnologia del CERN. nella situazione attuale Venerdì. “Lo stesso LHC è stato sottoposto a un vasto programma di fusione e ora funzionerà a una potenza maggiore e, grazie a importanti miglioramenti nel complesso dell’iniettore, fornirà significativamente più dati per gli esperimenti LHC aggiornati”. Questi esperimenti si baseranno sulle scoperte dell’LHC durante la sua prima corsa (2009-2013) e la seconda (2015-2018).
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Per riattivarlo, gli scienziati hanno attivato il circuito di 16,7 miglia (27 chilometri) dell’LHC per iniettare due fasci di protoni in direzioni opposte a un livello di energia di 450 miliardi di elettronvolt. È solo un antipasto per livelli di energia più elevati, hanno detto gli scienziati, poiché l’LHC funzionerà una volta raggiunto il suo obiettivo di 13,6 trilioni di elettronvolt in Gara 3.
“Questi fasci circolavano alle energie di iniezione e contenevano un numero relativamente piccolo di protoni. Le collisioni ad alta intensità e ad alta energia sono a due mesi di distanza”, ha affermato Rodri Jones, capo della divisione fasci del CERN, nella dichiarazione. Ma i primi pacchetti rappresentano il riavvio riuscito dell’acceleratore dopo tutto il duro lavoro di un lungo spegnimento”.
L’arresto di tre anni dell’LHC ha consentito agli scienziati di eseguire sostanziali aggiornamenti a quattro importanti esperimenti sull’acceleratore di particelle. Secondo il CERN, i rivelatori ATLAS e CMS da soli riceveranno più collisioni di particelle rispetto alle due precedenti esecuzioni insieme. ATLAS (abbreviazione di A Toroidal LHC Apparatus) rileva minuscoli frammenti subatomici da collisioni di particelle e viene utilizzato per cercare il bosone di Higgs, materia oscura e dimensioni aggiuntive. CMS (abbreviazione di Compact Muon Solenoid) è un rivelatore per uso generico che utilizza vari sistemi per osservazioni simili ad ATLAS.
Oltre ad ATLAS e CMS, l’esperimento dell’acceleratore di particelle di ALICE per collisioni di ioni pesanti sarà in grado di rilevare 50 volte più collisioni grazie al suo aggiornamento, mentre un altro strumento, chiamato LHCb, vedrà la sua capacità di rilevamento aumentare di tre volte, secondo il CERN.
“Il numero senza precedenti di collisioni consentirà ai team internazionali di fisici del CERN e di tutto il mondo di studiare il bosone di Higgs in dettaglio e di sottoporre il Modello Standard della fisica delle particelle e le sue varie estensioni ai test più rigorosi mai realizzati”, hanno scritto i funzionari del CERN in la dichiarazione.
Saranno attivati due nuovi esperimenti sull’LHC per il funzionamento 3. Chiamati Advanced Search Experiment (FASER) e LHC’s Scattering and Neutrino Detector (SND@LHC), dovrebbero esplorare nuova fisica oltre il Modello Standard, misurando il numero di volte antimateria Modellistica ed esplorazione della fisica Raggi cosmici E uno strano stato della materia chiamato plasma di quark gluoni.
Ci vorranno diverse settimane dall’avvio prima che l’LHC rinnovato sia pronto per le misurazioni scientifiche effettive. I funzionari del CERN hanno affermato che questi corsi scientifici dovrebbero iniziare in estate.
Una volta che Run 3 sarà terminato nel 2024, gli scienziati del CERN lo chiuderanno per ulteriori revisioni pianificate che includeranno ulteriori aggiornamenti al massiccio acceleratore di particelle. Una volta completati, questi aggiornamenti consentiranno agli scienziati di rinominare il Large Hadron Collider “High Luminous Large Hadron Collider” una volta riaperto nel 2028.
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