29 czerwca 2026 roku CERN oficjalnie zakończył trzeci okres pracy Wielkiego Zderzacza Hadronów. Po niemal dwóch dekadach przełomowych odkryć, w tym potwierdzeniu istnienia bozonu Higgsa w 2012 roku, LHC przechodzi w fazę długiego wyłączenia technicznego (Long Shutdown 3, LS3). W tym czasie naukowcy i inżynierowie rozpoczną demontaż 1,2 km elementów akceleratora, by zainstalować nowoczesne urządzenia niezbędne do przyszłych eksperymentów.
Celem LS3 jest przygotowanie infrastruktury do uruchomienia High-Luminosity LHC, który ma rozpocząć pracę w 2030 roku. Nowy akcelerator zwiększy tzw. jasność zderzeń nawet dziesięciokrotnie w stosunku do pierwotnego projektu. Pozwoli to na zebranie znacznie większych ilości danych i prowadzenie precyzyjnych badań nad bozonem Higgsa oraz poszukiwanie zjawisk wykraczających poza tzw. Model Standardowy.
Modernizacja na niespotykaną skalę
Long Shutdown 3 to największa modernizacja kompleksu CERN od czasu budowy LHC. Prace obejmą nie tylko sam akcelerator, ale także systemy zasilania, bezpieczeństwa, eksperymenty ATLAS i CMS oraz inne kluczowe instalacje. W sumie w modernizację zaangażowanych będzie kilka tysięcy specjalistów z całego świata. W LHC wymienione zostaną m.in. magnesy, systemy detekcji i układy chłodzenia.
Aby sprostać nowym możliwościom HiLumi LHC, eksperymenty ATLAS i CMS przejdą gruntowną modernizację. Nowe systemy detekcji będą musiały analizować nawet 200 zderzeń protonów w każdej wiązce – to ponad trzykrotnie więcej niż dotychczas. Wymaga to wymiany systemów wyzwalania (triggerów) oraz zastosowania najnowocześniejszych technologii detekcyjnych.
Choć w czasie LS3 nie będą prowadzone nowe eksperymenty z użyciem wiązek cząstek, tysiące naukowców będą analizować zgromadzone dotąd dane i przygotowywać się do kolejnej fazy badań. Restart akceleratora planowany jest na 2028 rok, a pełne uruchomienie HiLumi LHC – na 2030.
Bozon Higgsa – czym jest i dlaczego jest tak ważny?
Bozon Higgsa to elementarna cząstka, której istnienie zostało przewidziane teoretycznie w 1964 roku przez Petera Higgsa i innych fizyków. Jest kluczowym elementem tzw. mechanizmu Higgsa, który wyjaśnia, w jaki sposób cząstki elementarne zyskują masę. Bozon Higgsa jest ostatnim brakującym elementem Modelu Standardowego fizyki cząstek – teorii opisującej podstawowe składniki materii i oddziaływania między nimi.
Bozon Higgsa został odkryty w 2012 roku w laboratorium CERN pod Genewą, podczas eksperymentów prowadzonych w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC). Odkrycie to zostało oficjalnie potwierdzone w lipcu 2012 roku przez zespoły eksperymentów ATLAS i CMS. Za to przełomowe osiągnięcie Peter Higgs i François Englert otrzymali w 2013 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.
Bozon Higgsa jest dowodem na istnienie tzw. pola Higgsa – niewidzialnego pola, które przenika cały Wszechświat. Oddziaływanie cząstek z tym polem sprawia, że zyskują one masę. Bez mechanizmu Higgsa cząstki elementarne byłyby bezmasowe, a materia, jaką znamy, nie mogłaby istnieć.
Odkrycie bozonu Higgsa otworzyło nowy rozdział w fizyce cząstek. Naukowcy nadal badają jego właściwości, by lepiej zrozumieć naturę masy, a także poszukiwać zjawisk wykraczających poza Model Standardowy, takich jak ciemna materia czy nowe rodzaje oddziaływań.
