Большой адронный коллайдер перезапустился в пятницу после трехлетнего перерыва для модернизации, которая позволит ему сталкивать протоны на еще больших скоростях в надежде сделать новые новаторские открытия.

Он продолжит изучение бозона Хиггса, существование которого было доказано в 2012 году, и проверит Стандартную модель физики элементарных частиц после того, как недавние аномалии породили теории о таинственной пятой силе природы.

«Два луча протонов циркулировали в противоположных направлениях по 27-километровому кольцу Большого адронного коллайдера» сразу после полудня в пятницу, говорится в заявлении европейской физической лаборатории CERN.

Похороненный на глубине более 100 метров (330 футов) под границей Швейцарии и Франции, коллайдер был закрыт с декабря 2018 года на техническое обслуживание и модернизацию, что стало вторым по продолжительности остановом за его 14-летнюю историю.

Начнем с того, что коллайдер делает это легко.

ЦЕРН сообщил, что «относительно небольшое количество протонов» циркулировало при энергии 450 миллиардов электронвольт.

«До высокоинтенсивных и высокоэнергетических столкновений остается пара месяцев», — сказал глава отдела пучков ЦЕРН Родри Джонс.

ЦЕРН заявил, что его эксперты «будут работать круглосуточно», чтобы подготовить коллайдер к установлению нового рекорда в 13,6 триллиона электронвольт.

Беспрецедентное количество предстоящих столкновений также послужит отправной точкой для четырехлетнего массивного сбора и анализа данных четырьмя огромными детекторами частиц ЦЕРН.

«Захватывающие несколько лет»

Наблюдение на Большом адронном коллайдере за бозоном Хиггса рассматривалось как дальнейшее подтверждение Стандартной модели, которая является лучшей теорией ученых о самых основных строительных блоках Вселенной и о том, какие силы управляют ими.

Но новая фаза исследований коллайдера наступает в интересное время, когда Стандартная модель подвергается давлению из-за серии измерений, которые, похоже, не вписываются в ее рамки.

Ранее в этом месяце более 400 ученых заявили, что после десяти лет измерений они обнаружили, что бозон W имеет значительно большую массу, чем допускала Стандартная модель.

Гарри Клифф, физик частиц из Кембриджского университета, сказал, что модернизация коллайдера означает, что «это будут захватывающие несколько лет».

Клифф изучает частицы, называемые красивыми кварками, на Большом адронном коллайдере красоты (LHCb) и говорит, что они «ведут себя не так, как мы ожидали» в рамках Стандартной модели.

«Все эти аномалии можно объяснить одной новой силой», — сказал Клифф AFP.

В настоящее время известны четыре фундаментальные силы природы — гравитация, электромагнетизм, сильное и слабое ядерное взаимодействие — и пятая была бы «действительно большой проблемой», сказал он.

Другое объяснение может заключаться в том, что мы знаем меньше, чем думали.

Возможно, «на самом деле мы смотрим на один угол картины, а есть гораздо более широкая картина, в которой Стандартная модель имеет большой смысл», — сказал Клифф.

В любом случае, это «было бы шагом на пути к более единому пониманию основных составляющих Вселенной», — сказал он.

Одна из самых больших дыр в Стандартной модели заключается в том, что она не учитывает темную материю, которая, как считается, составляет значительную часть Вселенной.

Пока Большой адронный коллайдер не обнаружил признаков темной материи.

«По своей природе его трудно обнаружить, — сказал Клифф.

Но он добавил, что «было бы большим прорывом, если бы мы смогли найти частицу темной материи».