CERN: Acceleratorul de particule de la Geneva va fi repornit în martie, la o putere aproape dublă

LHC, cel mai mare accelerator de particule din lume, situat într-un tunel de lângă Geneva, în Elveţia, a trecut printr-un proces de retehnologizare în ultimii doi ani, iar în prezent este pregătit pentru demararea accelerării de protoni, din nou, în luna martie, primele coliziuni urmând să aibă loc până în luna mai, a anunţat CERN vineri.

"Cu acest nou nivel energetic, LHC va deschide noi orizonturi în fizică şi pentru viitoare descoperiri. Abia aştept să văd ce surprize ne mai rezervă natura", a declarat directorul general al CERN Rolf Heuer.

LHC este îngropat într-un tunel circular de 27 de kilometri, care se întinde sub graniţa franco-elveţiană, la poalele munţilor Jura. Întreaga instalaţie este deja aproape răcită la 1,9 grade deasupra lui zero absolut (minus 273,15 grade Celsius/ zero grade Kelvin, cea mai mică temperatură posibilă, n.r.), ca pregătire pentru următorii trei ani de funcţionare.

Prima serie de experimente desfăşurate de LHC, care a avut loc la o putere mai redusă decât cele ce vor debuta în martie, a dus, în 2012, la confirmarea existenţei particulei bosonul lui Higgs, care explică modul în care materia fundamentală a dobândit masă pentru a forma stelele şi planetele.

Această descoperire a fost un eveniment extrem de important pentru fizică, dar mai sunt o mulţime de mistere care aşteaptă să fie descifrate, incluzând natura "materiei întunecate" şi a "energiei întunecate".

Cele mai recente calcule sugerează că "materia întunecată" constituie 27% din Univers, iar "energia întunecată", care face ca galaxiile să se îndepărteze unele de altele, reprezintă 68% din Univers, în timp ce materia vizibilă, observată în galaxii, stele şi planete, constituie doar 5% din Univers.

Alte întrebări încă fără răspuns includ relativa lipsă a antimateriei din Univers, în condiţiile în care cantităţi egale de materie şi antimaterie au fost create în momentul Big Bang-ului, în urmă cu 13,8 miliarde de ani, şi posibila existenţă a noi tipuri de particule.

Cei mai mulţi fizicieni susţin o teorie ce nu a fost încă demonstrată, cunoscută ca supersimetrie, potrivit căreia toate particulele de bază au un partener mai greu, dar "invizibil".

Înţelegerea acestor chestiuni cere accesul la informaţii mai profunde privind "cărămizile" cosmosului, lucru pe care savanţii speră să îl obţină prin creşterea nivelului energetic la care au loc experimentele din cadrul LHC.

"Avem treburi neterminate legat de înţelegerea Universului", a declarat Tara Shears, profesoară de fizică la Universitatea din Liverpool, care lucrează la unul dintre cele patru mari experimente realizate cu ajutorul acceleratorului de particule.

Cel mai mare accelerator de particule din lume a fost oprit din funcţionare în februarie 2013, pentru realizarea unor îmbunătăţiri şi a unor lucrări de mentenanţă.

Large Hadron Collider a fost pus în funcţiune în noiembrie 2009, după ce a fost construit într-un tunel subteran circular, ocupat de predecesorul său, LEP (Large Electron Positron), în perioada 1998 - 2008.

Spre deosebire de LEP, LHC accelerează protoni (din familia hadronilor), pentru a produce coliziuni. LEP accelera electroni sau pozitroni.

Această pauză de aproape doi ani a fost prima oprire din exploatare pentru LHC, denumită LS1 (Long Shutdown 1).

Timp de doi ani, nu au mai avut loc coliziuni de particule, însă au fost întreprinse lucrări pentru a renova instalaţiile şi pentru a pregăti LHC pentru un nou ciclu de exploatare, la o energie mai înaltă.

În plus, au fost efectuate o serie de lucrări la alte acceleratoare de la CERN, precum Sincrotonul cu protoni (PS) şi Supersincrotonul cu protoni (SPS).

În cazul SPS, aproximativ 100 de kilometri de cabluri au fost înlocuite, din cauza "îmbătrânirii" lor, cauzată de expunerea la radiaţiile din tunel.

Pe parcursul primei perioade de funcţionare, LHC a produs "peste 6 milioane de miliarde de coliziuni, iar această performanţă a depăşit toate aşteptările", a declarat Steve Myers, directorul departamentului de acceleratoare şi de tehnologie din cadrul CERN.

Echipele de savanţi de la CERN au reuşit să reducă la jumătate intervalul dintre pachetele de protoni care alcătuiesc fasciculele, iar luminozitatea acestora nu a încetat să crească.

Această îmbunătăţire a performanţelor obţinute pe parcursul unui an a permis experimentelor derulate la LHC să obţină rezultate importante şi mai repede decât era prevăzut.

Din cele 6 milioane de miliarde de coliziuni protoni-protoni produse de LHC, 5 miliarde au fost catalogate ca fiind interesante.

Dintre acestea, doar aproximativ 400 de coliziuni au condus la descoperirea particulei de tipul Higgs.

În 2012, performanţa LHC a fost de două ori mai importantă decât în 2011. Luminozitatea sa a atins o valoare de două ori mai mare faţă de cea maximală din 2011 şi energia de coliziune a crescut de la 7 TeV (tera electronvolţi) în 2011 la 8 TeV în 2012.

În 2015, în momentul repunerii sale în funcţiune, LHC va fi exploatat cu o energie de coliziune şi mai mare, de 13 TeV, şi cu o luminozitate şi mai mare.