10 éves a Nagy Hadronütköztető

A nagyenergiás részecskegyorsítók hatalmas felfedezői potenciállal rendelkeznek. Szinte minden gyorsítóhoz kötődik egy Nobel-díjas felfedezés… Tíz éve, 2008. szeptember 10-én kezdte meg működését a világ legnagyobb részecskegyorsítója,

az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) nagy hadronütköztető gyűrűje, a nagyenergiájú fizika legnagyobb és legkorszerűbb berendezése, a tudományos sztárműszer, amelynek eredményeire az egész világ kíváncsi.

A nagy hadronütköztetőt működtető szervezet elődjét, az Európai Atommag-kutatási Tanácsot (CERN) 1954. szeptember 29-én alapították meg a részecskefizikai alapkutatások elősegítésére. Nevét később Európai Nukleáris Kutatási Szervezetre módosították, de a jól bevált rövidítésen nem változtattak. A CERN a világ kutatói számára elérhető gyorsító komplexumának köszönhetően mára a részecskefizikai kutatások elismert fellegvárává vált.

Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) nagy hadronütköztetője (LHC) lényegében egy 27 kilométeres gyűrű, melyben protonfelhők repülnek körbe, a protonok ütközéséből szereznek a kutatók új információkat a Higgs-bozonról és talán az új fizikáról is.

Újabb jelentős fejlesztésekbe kezdenek a Föld legnagyobb ember alkotta „gépén”, a Svájcban működő nagy hadronütköztetőben (LHC). Ha megvalósul, a részecskegyorsító tízszer annyi adatot fog nyújtani a kutatóknak, mint ma.

A több ütközés és megfigyelés érdekében mostantól 130 új mágnest építenek a nagy hadronütköztetőbe, de más fejlesztések is lesznek a High-Luminosity LHC (magas luminozitású LHC)-nek nevezett új rendszerben.

A fejlesztés kezdetének ünnepélyes bejelentése után legalább nyolc év, mire az új rendszer működni is fog – ezt hivatalosan 2026-ra teszik. Ezután azonban egy nagyságrenddel nő majd az LHC luminozitása, vagyis az egységnyi idő alatt ütköztetett részecskék száma. Az események (ütközések) nagyobb száma több adatot eredményez, így pedig a tudósok még pontosabban tudják mérni az olyan részecskéket, mint a Higgs-bozon.

A CERN-ben folyó kutatások fő célja a részecskefizika standard modelljének minél alaposabb leírása. Az 1970-es évek elején vázolták fel a részecskefizika standard modelljét, amely az alapvető részecskék kölcsönhatásait vizsgálja gravitáció nélkül: az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatást. A CERN nagy hadronütköztetőjében folyó kísérletek e standard modellt tesztelik.