Nem bírja tovább a tempót a genfi határon futó gigantikus detektorrendszer, teljesen átépítik az univerzum titkait kutató monstrumot.
A fizika szent gráljának nyomában
A svájci-francia határon, száz méter mélyen fekvő, 27 kilométeres körgyűrűben hétfőn megállt a protonok áramlása. A CERN szakemberei leállították a Large Hadron Collider működését, hogy megkezdődhessen az eddigi legambiciózusabb technológiai átalakítás. Az 1,2 milliárd svájci frankos, azaz mintegy 1,5 milliárd dolláros költségvetésű projekt célja az ütközési kapacitás radikális növelése. Erre azért van szükség, mert a látható univerzum mindössze apró szelete a valóságnak. A sötét anyag felkutatása jelenleg a modern fizika legnagyobb kihívása, a jelenlegi műszaki színvonal azonban nem képes elegendő adatot produkálni a bizonyításhoz.
High Luminosity LHC: Százszoros adatözön jön
A tervek szerint a komplexum 2030 júniusában indul újra, immár High Luminosity LHC néven. A négyéves leállás során a mérnökök a teljes alagút 1,2 kilométeres szakaszán teljesen kicserélik a komponenseket. Vadonatúj, szupervezető fókuszáló mágneseket és speciális részecskecsapdákat építenek be, amelyek a korábbinál sokkal sűrűbb nyalábokba sűrítik a protonokat. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a csomagok találkozásakor az eddigi 60 helyett 140–200 ütközés történik majd egy időben, aminek köszönhetően a kutatók százszor több adathoz jutnak, mint az elmúlt tizenegy évben összesen.
A megnövekedett ütközési szám másodpercenként több milliárd eseményt generál majd, amit a jelenlegi rendszerek képtelenek lennének rögzíteni. Markus Zerlauth projektvezető tájékoztatása alapján az adatmennyiség miatt mesterséges intelligenciát fognak bevetni, amely valós időben szelektálja és szűri ki a legígéretesebb fizikai interakciókat. A szakértők kiemelték, hogy az algoritmusok nem helyettesítik a kutatókat, csupán hatékony szűrőként működnek a gigantikus adatfolyamban.
| Paraméter | Alapértelmezett LHC | Upgradelt High Luminosity LHC |
|---|---|---|
| Csomagonkénti ütközések száma | ~60 esemény | 140–200 esemény |
| Várható Higgs-bozon termelés | ~55 millió darab | ~380 millió darab |
| Adatgyűjtési hatékonyság | Alapszint (500 fb⁻¹) | Akár 100-szoros adatmennyiség |
A hazai kutatók is kiveszik a részüket
A gigantikus nemzetközi összefogásból a magyar tudósok sem maradnak ki. A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és a hazai egyetemek szakemberei évtizedek óta kulcsszerepet játszanak a CMS és az ATLAS detektorok működtetésében, valamint az adatok kiértékelésében. A sötét anyag nyomait kereső algoritmusok fejlesztése és a detektorok fizikai átépítése a magyar fizikusok számára is kiemelt feladatot jelent a következő négy évben, így a hazai kutatóbázisok közvetlenül profitálnak az új technológiai korszakból.
A Nagy Bumm szimulációja
A modernizált Large Hadron Collider működésének végső fázisa a tervek szerint a 2030-as indulást követően nagyjából egy évtizedig tart majd. A fizikusok azt remélik, hogy a tízszeresére növelt luminozitás segítségével a történelemben először sikerül egyszerre két Higgs-bozont létrehozni egyetlen ütközésből. Ez a mérföldkőnek számító eredmény közvetlen bizonyítékot szolgáltathatna arra, miként alakult ki és nyerte el mai formáját a világegyetem közvetlenül az Ősrobbanás utáni pillanatokban.
