בשנת 2008, מחוץ לז'נבה, שוויץ, הפיזיקאים הדליקו את ה- Large Hadron Collider (LHC), מאיץ החלקיקים הגדול בעולם והניסוי המדעי היקר ביותר שאי פעם הוצע. עבור רבים העלות וההמתנה היו שווים את זה. בשנת 2012, המכונה המסיבית גילתה את היגס בוסון, ואימצה את היצירה העיקרית האחרונה של הדגם הסטנדרטי של הפיזיקה. אולם החוקרים יודעים שהמודל הסטנדרטי אינו שלם, מכיוון שהוא מתעלם מדברים כמו כוח משיכה וחומר אפל. זו הסיבה שביום שישי החלה הבנייה בשדרוג משמעותי ל- LHC, מדווח איאן מדגם ב- The Guardian, וכשזו תושלם בשנת 2026, המאיץ החזק יותר עשוי פשוט לפוצץ את הדגם הסטנדרטי לחתיכות, או לפחות להוסיף כמה קמטים לתיאוריה.
פיזיקת החלקיקים היא אחד המדעים המסובכים יותר שקיימים שם. רוב האנשים עם סמסטר של כימיה תחת חגורתם מבינים שהאטומים מורכבים מפרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים. אבל יש הרבה יותר - פרוטונים ונויטרונים מורכבים מקווארקים המוחזקים יחד על ידי גלונים, אחד מכמה סוגים של בוסון. חלקיקים אלמנטריים אחרים - אלה שלדעת החוקרים לא מאמינים שניתן לחלק אותם עוד יותר - כוללים שישה טעמים של לפטונים והיגס, הידועים בשם בוזון סקלרי. אז יש עשרות חלקיקים המורכבים מאותם חלקיקים אלמנטריים, כולל הדרונים, אשר בנויים מקווארקים וגלונים, ומזונים, העשויים קווארק ואנטי קווארק.
בעוד שהמדע שמאחורי החלקיקים קשה, ההבנה כיצד מדענים מוצאים חלקיקים חדשים או מאשרים את קיומם של חלקיקים תיאורטיים היא קלה - הם מנפצים אותם יחד ומסתכלים על החלקים. זה בעצם איך ה- LHC עובד, מדווח ה- BBC - חוקרים יורים שתי קרני חלקיקים זו על זו סביב טבעת כמעט 17 מייל כמעט במהירות האור. לאחר מכן חוצים את הקורות הללו, המונחות על ידי מגנטים חזקים, מה שגורם לחלקיקים להתנפץ זה לזה ולהיפרץ לחתיכות יסודות שנמשכות שבריר שנייה. גלאים רגישים מאוד מרימים את ההבזקים המהירים של מה שמרכיב את היקום שלנו.
ה- BBC מדווח כי השדרוג החדש ייקרא LHC בעל הזוהר הגבוה והוא יגביר את עוצמתן של קורות החלקיקים הללו, יגדיל את מספר ההתנגשויות בגורם של חמש או 10. לשם כך, מדווחת CERN, הסוכנות שמנהלת את LHC, הם מוסיפים 130 מגנטים חזקים חדשים שישלטו באופן מדויק יותר על קרן החלקיקים, מה שהופך את הסבירות לכך שחלקיקים יתנפצו זה בזה. הם גם מעבירים כמה מגנטים ומוסיפים כבלים מוליכים-על כדי לשפר את היעילות של ה- LHC. כל זה יביא להתנגשויות פי חמישה עד עשר, כלומר הכמויות רבות יותר של נתונים שאפשר ללמוד, וזה הלהיב את החוקרים. טרה מזמרה מאוניברסיטת ליברפול, העובדת על הרוכב, "LHC בהיר הזוהר הוא המקום בו אנו נאסוף את מרבית הנתונים שלנו, ובמובן זה השלב של החקירה שלנו הוא זה שמאפשר לנו לגלות יותר את היקום." אומר לדוגמא. "אם ה- LHC עד כה נתן לנו נר להאיר את מה שלא נראה בעבר, LHC הזוהר הגבוה יאפשר לנו להאיר זרקור."
ריאן פ. מנדלבאום בגיזמודו מדווח כי יש צורך בהגברת הכוח. החוקרים קיוו שאחרי גילוי ה- Higgs Boson בשנת 2012, הם יתחילו לחשוף גם חלקיקים אחרים שיכולים למלא את הידע שלנו על העולם הקוונטי. אבל הממצאים הללו היו חמקמקים. חוקרים מצאו "ריח" של חלקיקים חדשים שעלולים להרגיז את הדגמים הנוכחיים שלנו, אולם קולטן חזק יותר יעזור לבצע איתור מוצק יותר. מנדלבאום אומר גם שהוא יכול למצוא חלקיקים חדשים שעוזרים להסביר חומר אפל, להוכיח קיומם של ממדים חדשים ולחקור תעלומות עמוקות אחרות בפיזיקה.
"אם החריגות שאנו רואים ב- LHC כרגע באות לידי ביטוי בשנים הקרובות, מה שהם עשויים לעשות, מה שנבחן עם הזוהר הגבוה - LHC הוא הפיזיקה העומדת בבסיס התגליות הללו, " ואל גיבסון, פרופסור לפיזיקה בקיימברידג 'שעובד על הרוכב, מספר לדוגמא. "זה יהפוך את הדגם הסטנדרטי לראשו. זה יהיה פורץ דרך לחלוטין. "
מנדלבאום מדווח כי יש צורך בהגברת הכוח גם כדי להשיג את היגס בצורה טובה יותר. למרות שזה התגלה, החוקרים לא ראו מספיק את החלקיק כדי לחקור אותו לעומק. בקצב הנוכחי ייקח ל- LHC מאה שנה ויותר כדי לאסוף את כל הנתונים בבוסון היגס. עם השדרוג זה ייקח כעשר. "ה- LHC עכשיו הוא משחק מספרים: אנו זקוקים לכמה שיותר נתונים. כדי לחקור את בוסון היגס לאחר התגליתו בשנת 2012, אלא גם בגלל שברגע זה די ברור שכל חלקיקים חדשים אחרים עשויים להיות נדירים, "אומרת לו הפיזיקאי פרייה בלקמן מאוניברסיטת Vrije Universiteit Brussel בבלגיה. "אז אנו זקוקים להמון נתונים."
שדרוג המכונה פירושו שהיא תהיה במצב לא מקוון לשנתיים החל משנת 2019, ושוב בין 2024 ל 2026. השדרוג כולו צפוי לעלות כ 955 מיליון דולר. אבל אם ההיסטוריה היא שיעור כלשהו היא עשויה לארוך זמן רב יותר ולעלות יותר מהצפוי. ה- LHC נגרם על ידי חריגות עלויות ובעיות טכניות, כולל כמה סורים אובדניים ויונה באס-בגט שכל אחד מהם לקח את המכונה במצב לא מקוון במשך מספר שבועות.
