В шаге от неизвестной физики: как ЦЕРН готовит перезапуск адронного коллайдера

Глубоко под землей на границе Швейцарии и Франции огромный ускорительный комплекс замер в ожидании грандиозной перестройки. Инженеры ЦЕРН разбирают узлы и монтируют компоненты, которые через несколько лет должны превратить знакомый прибор в принципиально новую исследовательскую машину High-Luminosity LHC.

Путь к экстремальной светимости пучков

Современные эксперименты подошли к черте, когда простого столкновения протонов уже недостаточно для фиксации скрытых явлений природы. Требуется непрерывный шквал микроскопических взаимодействий, способный выявить то, что случается лишь один раз на сотни миллиардов попыток. Проект HL-LHC нацелен именно на этот скачок: сжатие пучков до невероятной плотности позволит получить в десять раз больше статистических сведений, чем планировалось изначально.

Сердцем новой конфигурации становятся уникальные фокусирующие магниты на основе сверхпроводников. Во время недавних испытаний они успешно выдержали колоссальный ток в 16 230 ампер, доказав способность удерживать невероятно плотные потоки материи в строгих геометрических рамках непосредственно перед столкновением.

Уроки прошлых запусков и горизонт 2030 года

Пока масштабные монтажные работы только разворачиваются, исследователи продолжают извлекать пользу из предыдущих модернизаций. Так, детектор LHCb, обновленный несколько лет назад, позволил открыть тяжелую частицу Xi-cc-plus, состоящую из двух очарованных и одного нижнего кварка. Сигнал от нее превысил порог в семь сигма, наглядно продемонстрировав, как чувствительность сенсоров открывает дорогу к новым открытиям, о которых рассказывают в научных новостях.

Завершив этап Run 3 и зафиксировав интегральную светимость в 125 обратных фемтобарн на установках ATLAS и CMS по итогам 2025 года, ученые полностью переключились на модернизацию оборудования. Полноценное возвращение физики пучков намечено на 2030 год, когда обновленный коллайдер начнет новую главу в исследовании тайн Вселенной.