Veliki hadronski sudarač (LHC) čudo je suvremene fizike čestica koja je omogućila istraživačima da dubinski probude stvarnost. Njeno podrijetlo proteže se sve do 1977., Kada je sir John Adams, bivši direktor Europske organizacije za nuklearna istraživanja (CERN), predložio izgradnju podzemnog tunela u koji bi se mogao smjestiti akcelerator čestica koji je sposoban postići izuzetno visoke energije Izvještaj o povijesti fizičara 2015. Thomas Schörner-Sadenius.
Projekt je službeno odobren dvadeset godina kasnije, 1997. godine, a izgradnja je započela na 16,5 kilometara dugačkom (27 kilometara) prstenu koji je prošao ispod francusko-švicarske granice sposobnim ubrzati čestice do 99,99 posto brzine svjetlosti i razbiti ih. zajedno. Unutar prstena, 9.300 magneta usmerava pakete nabijenih čestica u dva suprotna smjera brzinom 11.245 puta u sekundi, na kraju ih spajajući na čelu. Postrojenje može stvoriti oko 600 milijuna sudara svake sekunde, stvarajući nevjerojatne količine energije i, ponekad, egzotičnu i nikad viđenu tešku česticu. LHC djeluje na energiju 6,5 puta veću od prethodnog akceleratora čestica, Fermilaba je izbačen iz Tevatrona u SAD-u.
LHC je koštao ukupno 8 milijardi dolara, od čega je 531 milijun dolara stiglo iz Sjedinjenih Država. Na njenim eksperimentima surađuje više od 8.000 znanstvenika iz 60 različitih zemalja. Akcelerator je prvi put uključio svoje grede 10. rujna 2008, sudarajući se s česticama na svega deset milijuna svog izvornog dizajnerskog intenziteta.
Prije nego što je započeo s operacijama, neki su se bojali da će novi razbojnik atoma uništiti Zemlju, možda stvaranjem sveprožimajuće crne rupe. Ali svaki ugledni fizičar izjavio bi da su takve brige neutemeljene.
"LHC je siguran, a svaka naznaka da bi on mogao predstavljati rizik čista je fikcija", izjavio je u prošlosti generalni direktor CERN-a Robert Aymar za LiveScience.
To ne znači da objekt ne bi mogao biti štetan ako se koristi nepropisno. Ako biste ruku zabili u gredu koja usmjerava energiju nosača zrakoplova u pokretu do širine manje od milimetra, kroz nju bi se otvorila rupa i tada bi vas zračenje u tunelu ubilo.
Nerazumna istraživanja
Tijekom posljednjih 10 godina, LHC je razbio atome za svoja dva glavna eksperimenta, ATLAS i CMS, koji zasebno upravljaju i analiziraju svoje podatke. Time se osigurava da niti jedna suradnja ne utječe na drugu te da svaki osigura provjeru svog sestrinog eksperimenta. Instrumenti su stvorili više od 2000 znanstvenih radova o mnogim područjima fizike osnovnih čestica.
4. srpnja 2012., znanstveni svijet promatrao je zadihan dah dok su istraživači na LHC-u najavili otkriće Higgsova bozona, posljednjeg djela slagalice u pet desetljećima staroj teoriji zvanog Standardni model fizike. Standardni model pokušava objasniti sve poznate čestice i sile (osim gravitacije) i njihove interakcije. Još 1964. godine britanski fizičar Peter Higgs napisao je rad o čestici koja sada nosi njegovo ime, objašnjavajući kako nastaje masa u svemiru.
Higgs je zapravo polje koje prožima sav prostor i povlači se na svaku česticu koja se kroz njega kreće. Neke čestice se polako provlače kroz polje, a to odgovara njihovoj većoj masi. Higgsov bozon manifestacija je ovog polja, koje su fizičari proganjali već pola stoljeća. LHC je izričito izgrađen da bi konačno zarobio ovaj neuhvatljivi kamenolom. Na kraju su ustanovili da je Higgs imao 125 puta veću masu protona, a Peter Higgs i belgijski teorijski fizičar Francois Englert su 2013. dobili Nobelovu nagradu za predviđanje njegovog postojanja.
Čak i s Higgsovom rukom, fizičari se ne mogu odmoriti jer standardni model još uvijek ima neke rupe. Jedno se ne bavi gravitacijom, koju uglavnom pokriva Einsteinova teorija relativnosti. To također ne objašnjava zašto je svemir sačinjen od materije, a ne od antimaterije, što je trebalo stvoriti u otprilike jednakim količinama na početku vremena. I potpuno je tiha o tamnoj materiji i tamnoj energiji, koju je tek trebalo otkriti kada je prvi put stvoren.
Prije nego što se LHC uključio, mnogi bi istraživači rekli da je sljedeća velika teorija poznata kao supersimetrija, koja svim sličnim, ali mnogo masivnijim blizancima dodaje sve poznate čestice. Jedan ili više ovih teških partnera mogao je biti savršen kandidat za čestice koje čine tamnu materiju. I superpersimetrija počinje shvaćati gravitaciju, objašnjavajući zašto je toliko slabija od ostale tri temeljne sile. Prije Higgsovog otkrića, neki su se znanstvenici nadali da će bozon završiti neznatno drugačije od onoga što je predviđao Standardni model, nagovještavajući novu fiziku.
Ali kad se Higgs pojavio, bilo je to nevjerojatno normalno, točno u rasponu masa tamo gdje je Standardni model rekao da bi to bilo. Iako je ovo veliko postignuće za Standardni model, fizičari su ostavili da nema dobrih rezultata. Neki su počeli govoriti o izgubljenim desetljećima ganjajući teorije koje su na papiru zvučale dobro, ali čini se da ne odgovaraju stvarnim opažanjima. Mnogi se nadaju da će sljedeći ciklusi podataka s LHC-om pomoći raščistiti dio ove zbrke.
LHC se ugasio u prosincu 2018. godine kako bi prošao kroz dvije godine nadogradnji i popravaka. Kada se vrati na mrežu, moći će razbiti atome, uz malo povećanje energije, ali dvostruko više sudara u sekundi. Ono što će se tada naći je bilo tko nagađati. Već se govori o još snažnijem akceleratoru čestica koji će ga zamijeniti, smještenom na istom području, ali četiri puta većoj od LHC-ove veličine. Ogromna zamjena mogla bi potrajati 20 godina i 27 milijardi dolara za izgradnju.
