Large Hadron Collider krijgt grootste upgrade ooit, maakt weg vrij voor nieuwe natuurkunde

De Large Hadron Collider (LHC) bij CERN ondergaat zijn meest significante upgrade tot nu toe, een project bekend als de High-Luminosity LHC (HiLumi). Deze upgrade heeft als doel het aantal deeltjesbotsingen drastisch te verhogen, waardoor wetenschappers het Higgsboson in ongekend detail kunnen bestuderen en mogelijk nieuwe natuurkunde buiten het Standaardmodel kunnen ontdekken.

De upgrade zal de wereldwijde natuurkundegemeenschap beïnvloeden, aangezien de verbeterde LHC 10 keer meer data zal produceren dan zijn huidige capaciteit. Dit betekent dat onderzoekers een veel grotere dataset zullen hebben om te analyseren, waardoor de kans op het waarnemen van zeldzame verschijnselen of afwijkingen van theoretische voorspellingen toeneemt. Het project zal naar verwachting in 2029 voltooid zijn, waarna de collider gedurende ongeveer tien jaar op hogere luminositeit zal werken.

Waarom dit belangrijk is, is dat het Higgsboson, ontdekt in 2012, een van de meest mysterieuze deeltjes blijft. Door de eigenschappen ervan nauwkeuriger te bestuderen, hopen wetenschappers fundamentele vragen over massa, de aard van donkere materie en de stabiliteit van het universum te beantwoorden. De upgrade zou ook nieuwe deeltjes of krachten kunnen onthullen die ons begrip van de natuurkunde zouden revolutioneren.

Specifieke cijfers uit de bron geven aan dat de upgrade de botsingssnelheid zal verhogen van 1 miljard naar 5 miljard per seconde. De LHC is al stilgelegd voor onderhoud en upgrades, met de HiLumi-fase die na 2029 moet beginnen. Het project omvat het installeren van nieuwe magneten, straalpijpen en andere componenten om de hogere intensiteit aan te kunnen.

Achtergrond: De LHC begon in 2008 met zijn eerste operaties en is verantwoordelijk geweest voor grote ontdekkingen, waaronder het Higgsboson. Eerdere upgrades hebben de energie en luminositeit verhoogd, maar HiLumi vertegenwoordigt de meest ambitieuze verbouwing. De huidige stilstand, die in 2018 begon, maakt deel uit van een langetermijnplan om de levensduur van de collider te verlengen tot in de jaren 2030.

Volgende stappen omvatten het testen van de nieuwe componenten en het geleidelijk opvoeren tot volledige luminositeit. Eenmaal operationeel, zal de HiLumi LHC ongeveer 10 jaar draaien en data verzamelen die het Standaardmodel kunnen bevestigen of uitdagen. Als er anomalieën worden gevonden, kunnen ze de weg wijzen naar een nieuwe natuurkundetheorie.