Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacija (CERN) pradėjo ruoštis naujam materijos sandaros fundamentaliųjų tyrimų etapui. Birželio 15 d. CERN iškilmingai pažymėjo didelio šviesumo Didžiojo hadronų greitintuvo (High Luminosity Large Hadron Collider – HL-LHC) statymo pradžią. Šis įvykis užbaigė CERN Tarybos ir komitetų posėdžių savaitę, kurioje dalyvavo ir Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto mokslininkai – prof. Leonas Valkūnas ir dr. Andrius Juodagalvis.
„Iki 2026 metų CERN planuoja ženkliai pagerinti Didžiojo hadronų greitintuvo veiklą: kelis kartus padidinti didžiųjų LHC eksperimentų registruojamą protonų ir sunkiųjų jonų susidūrimų skaičių. Tai padės ištirti retai įvykstančius procesus ir padidins tikimybę atrasti dar nežinomų fizikinių reiškinių. Etapais vykdomas atnaujinimas padės pasiekti ir LHC kūrimo projekte numatytąją protonų susidūrimo energiją – 14 TeV“, – apie numatomus atnaujinimo darbus pasakojo Lietuvos atstovas CERN Mokslo politikos komitete prof. Leonas Valkūnas.
CERN mokslininkai ir inžinieriai įvertino, kad tobulinant greitintuvą reikės pakeisti apie 1,2 km. Didžiojo hadronų greitintuvo įrenginių, o kai kurias jo dalis dar ir pabaigti kurti. Dauguma HL-LHC komponentų bus sumontuoti trečiojo LHC sustabdymo metu (2024–2026 m.). Iki 2018 m. pabaigos bus atliekami statybos aikštelių ir kiti parengiamieji darbai, netrikdantys šiuo metu vykdomų fizikinių eksperimentų veiklos. Antrojo LHC sustabdymo metu (2019–2020 m.) turi būti atlikti pagrindiniai statybų darbai, atnaujinti ir žemesniųjų pakopų greitintuvų, ruošiančių daleles Didžiajam hadronų greitintuvui, komponentai. LHC sustabdymų metu bus atnaujinami ir detektoriai.
Didysis hadronų greitintuvas LHC įrengtas 27 kilometrų ilgio žiede 100 metrų po žeme. Šiuo metu jis yra paskutinė CERN greitintuvų komplekso pakopa, kurios dėka protonai ir sunkieji jonai juda dar artimesniu šviesai vakuume greičiu. Įgreitintos dalelės sudaužiamos keliose tunelio vietose, kur įrengti susidariusias daleles registruojantys didieji detektoriai – ALICE, ATLAS, CMS ir LHC-b.
Didelio šviesumo Didysis hadronų greitintuvas pradėtas planuoti 2011 m., o statybų finansavimo sutartys buvo patvirtintos 2018 m. kovą vykusiuose posėdžiuose. Jis bus įrengtas dabartiniame LHC tunelyje. Ateityje galima tikėtis ir naujo žiedinio (FCC) arba tiesinio greitintuvo (CLIC).
Atnaujinus LHC, tikimasi toliau gilintis į didelių energijų fizikos problemas, kurios padės geriau suprasti pasaulio sandarą. Didysis hadronų greitintuvas 2012 m. padėjo atrasti Higso bozoną ir tuo patvirtino teoriją, aiškinančią, kodėl dalelės turi masę. Pastaraisiais metais buvo tikslinami Higso bozono parametrai ir sąveikos su kitomis dalelėmis stiprumai. Tas darbas bus tęsiamas ir toliau.
Didesnis susidūrimų skaičius ir didesnė susidūrimų energija padės siekiant išsiaiškinti, kodėl pasaulis sudarytas iš medžiagos, o antidaleles galima aptikti kosmose ir kurti greitintuvuose ar branduolinių reakcijų metu. Taip pat leis patikrinti teorijas apie dalelių supersimetriją, papildomų erdvės matavimų egzistavimą ir kvarkų sandarą.
