世界上最大,最強大的粒子加速器CERN的大型強子對撞機正在進行重大升級。這項工作於週五開始,涉及在瑞士和法國的LHC的兩個主要地點進行重大的土木工程工程。
高光度LHC
LHC以高速將顆粒粉碎在一起,以了解顆粒如何反應和理解自然的基本定律。 LHC升級稱為高光度LHC(HL-LHC)將使LHC內部粒子碰撞數量增加五倍。
該項目將添加和替換硬件以使碰撞更有可能,其中包括安裝新型的強大磁鐵,可以將粒子梁聚焦到四個檢測點內的較小區域。
也將升級儀器免受雜散顆粒造成的潛在損害的電源線和機器保護。新的建築物,洞穴,軸和地下設施也將進行升級。
升級的目的是增加LHC可以拾取的數據量。粒子粉碎器能夠每秒產生多達10億個質子 - 蛋白質碰撞,但是升級將增加此數字,物理學家稱之為“光度”,其含量為5到7倍。
改進將允許積累大約10倍的數據,這將有助於科學家觀察到稀有的物理現象並進行更準確的測量。
“看到HL-LHC項目的聚會步伐非常令人興奮,”說LHC CMS實驗的首席研究員Gavin Davies。 “它將提供的更大的數據集將使我們能夠將對亞原子世界的理解提升到一個新的水平 - 有助於闡明宇宙中一些最深層的奧秘。”
希格斯玻色子
LHC幫助發現了希格斯玻色子在2012年。發現長期難度的粒子這有助於科學家更好地了解粒子如何獲得質量,被認為是近年來最偉大的科學發現之一。
LHC的兩個實驗最近測量了希格斯玻色子和頂級夸克的直接相互作用。兩者是標準模型中最重的基本粒子。
HL-LHC升級將使物理學家更準確地定義Higgs玻色子的性能,並提高測量粒子的產生,衰減以及其與其他顆粒的相互作用的精度。
粒子物理的標準模型
升級還將允許科學家探索超出標準模型的方案。其中包括超對稱性(SUSY),以及有關夸克子結構和額外尺寸的理論。