ヒッグス粒子の発見から10年後、大型ハドロン衝突型加速器は、宇宙の仕組みに関するより多くの秘密を解き明かすために、前例のないレベルのエネルギーで陽子の衝突を開始する準備ができています。
世界最大かつ最も強力な粒子衝突型加速器は、3回目の打ち上げに備えて、3年間のアップグレード休止の後、4月にオンラインに戻りました。
欧州原子力研究機構（CERN）によると、火曜日からほぼ4年間、13.6兆電子ボルトの記録的なエネルギーで24時間稼働する予定です。
コライダーは、スイスとフランスの国境の下100メートルの深さにある27キロメートルのリングに沿って、ほぼ光速で陽子の2つのビーム（原子核内の粒子）を反対方向に送ります。
結果として生じる衝突は、ATLAS、CMS、ALICE、LHCbなどの多数の実験で数千人の科学者によって記録および分析されます。これらの実験では、暗黒物質、暗黒エネルギー、その他の宇宙の基本的な謎を探索するために電力が増加します。
私たちは毎秒16億の陽子-陽子衝突を目指しています」とCERNの加速器および技術責任者であるマイク・ラモントは述べています。
今回は陽子線を10ミクロン以下（人間の髪の毛の太さは約70ミクロン）に絞り、衝突頻度を高めます。
新しいエネルギー準位により、2012年7月4日に大型ハドロン衝突型加速器によって最初に観測されたヒッグス粒子のさらなる研究が可能になります。
この発見は、ボソンが物質を構成するすべての基本粒子とそれらを支配する力の基礎となる理論である標準模型に準拠したため、物理学に革命をもたらしました。
しかし、最近のいくつかの発見により、標準模型について疑問が生じました。最近アップグレードされた衝突型加速器により、ヒッグス粒子のより詳細な研究が可能になります。
過去の実験では、ヒッグス粒子の質量と、テトラクォークなどの標準模型で予測された60を超える構成粒子が決定されています。
しかし、CERNの理論物理学部門の責任者であるGian Giudiceは、粒子の観察は仕事の一部にすぎないと述べました。
素粒子物理学は、その方法を理解するだけではありません。私たちの目標は、その理由を理解することです。
大型ハドロン衝突型加速器での9つの実験の中には、ビッグバン後の最初の10マイクロ秒に存在した物質を調査するALICEと、衝突を使用して宇宙線をシミュレートするLHCfがあります。
この打ち上げ後、衝突型加速器は2029年に高輝度LHCとして戻り、検出されるイベントの数を10倍に増やします。
さらに、科学者たちは新しい円形衝突型加速器（Future Circular Collider）を建設することを計画しています。100キロメートルのリングの目標は、なんと100兆電子ボルトのエネルギーを達成することです。しかし今のところ、物理学者は大型ハドロン衝突型加速器の3回目の打ち上げの結果を楽しみにしています。
物理学の新しいシーズンが始まろうとしています」とCERNは述べています。
2022-07-06 04:28:56
著者: Vitalii Babkin