مصادم الهادرونات الكبير يحصل على أكبر ترقية حتى الآن، مما يمهد الطريق لفيزياء جديدة

مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في CERN يخضع لأكبر ترقية له حتى الآن، وهو مشروع يُعرف باسم مصادم الهادرونات الكبير عالي اللمعان (HiLumi). تهدف هذه الترقية إلى زيادة عدد تصادمات الجسيمات بشكل كبير، مما يسمح للعلماء بدراسة بوزون هيغز بتفصيل غير مسبوق وربما اكتشاف فيزياء جديدة تتجاوز النموذج القياسي.

ستؤثر الترقية على مجتمع الفيزياء العالمي، حيث سينتج المصادم المُحسّن بيانات أكثر بعشر مرات من قدرته الحالية. وهذا يعني أن الباحثين سيكون لديهم مجموعة بيانات أكبر بكثير لتحليلها، مما يزيد من فرص ملاحظة ظواهر نادرة أو انحرافات عن التوقعات النظرية. من المتوقع أن يكتمل المشروع بحلول عام 2029، وبعدها سيعمل المصادم بلمعان أعلى لمدة عقد تقريبًا.

لماذا هذا مهم هو أن بوزون هيغز، الذي تم اكتشافه في عام 2012، لا يزال أحد أكثر الجسيمات غموضًا. من خلال دراسة خصائصه بدقة أكبر، يأمل العلماء في الإجابة على أسئلة أساسية حول الكتلة، وطبيعة المادة المظلمة، واستقرار الكون. يمكن أن تكشف الترقية أيضًا عن جسيمات أو قوى جديدة من شأنها أن تُحدث ثورة في فهمنا للفيزياء.

تشير أرقام محددة من المصدر إلى أن الترقية ستزيد معدل التصادم من مليار إلى 5 مليارات في الثانية. تم إيقاف تشغيل LHC بالفعل للصيانة والترقيات، على أن تبدأ مرحلة HiLumi بعد عام 2029. يتضمن المشروع تركيب مغناطيسات جديدة، وأنابيب حزمة، ومكونات أخرى للتعامل مع الكثافة الأعلى.

الخلفية: بدأ LHC عملياته لأول مرة في عام 2008 وكان مسؤولاً عن اكتشافات رئيسية، بما في ذلك بوزون هيغز. زادت الترقيات السابقة من طاقته ولمعانه، لكن HiLumi تمثل الإصلاح الأكثر طموحًا. الإغلاق الحالي، الذي بدأ في عام 2018، هو جزء من خطة طويلة الأجل لتمديد عمر المصادم حتى ثلاثينيات القرن الحالي.

الخطوات التالية تشمل اختبار المكونات الجديدة وزيادة اللمعان تدريجيًا إلى أقصى حد. بمجرد تشغيله، سيعمل HiLumi LHC لمدة 10 سنوات تقريبًا، لجمع بيانات يمكن أن تؤكد أو تتحدى النموذج القياسي. إذا تم العثور على حالات شاذة، فقد تشير إلى نظرية فيزيائية جديدة.