歐洲核子研究中心(CERN)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)目前處于長(zhǎng)期停機(jī)狀態(tài)，正在進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)，無(wú)數(shù)科學(xué)家迫切期待“王者”早日歸來。據(jù)CERN官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，該機(jī)構(gòu)管理層12日向理事會(huì)提交的新日程表顯示，LHC將于2021年5月重啟，并一直運(yùn)行到2024年底。2025年將再開啟新一輪升級(jí)，直到“高亮度LHC”于2027年“閃亮登場(chǎng)”。

LHC是迄今為止人類建造的最大的粒子對(duì)撞機(jī)，2012年發(fā)現(xiàn)了被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子，舉世轟動(dòng)。隨后幾年里，LHC不斷推動(dòng)粒子物理向前發(fā)展：超環(huán)面儀器實(shí)驗(yàn)(ATLAS)和緊湊繆子線圈實(shí)驗(yàn)(CMS)讓科學(xué)家更深刻理解希格斯玻色子的性質(zhì);大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)底夸克實(shí)驗(yàn)(LHCb)首次觀測(cè)到五夸克態(tài)、雙粲重子及粲夸克中的電荷宇稱破壞現(xiàn)象;大型離子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)(ALICE)在核物質(zhì)中揭示了以前從未觀測(cè)到的現(xiàn)象。

但LHC的能量和雄心不止于此，為最大程度發(fā)揮其運(yùn)行潛能，CERN決定對(duì)其進(jìn)行升級(jí)。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2018年12月3日，LHC二期運(yùn)行結(jié)束，進(jìn)入第二次長(zhǎng)停機(jī)階段，開啟升級(jí)計(jì)劃的安裝調(diào)試。過去一年來，科學(xué)家與工程師緊鑼密鼓地實(shí)施加速器綜合設(shè)施和各大實(shí)驗(yàn)的升級(jí)，以迎接LHC三期運(yùn)行，并為繼任者“高亮度LHC”的到來做準(zhǔn)備。所有機(jī)器和基礎(chǔ)設(shè)施都將得到升級(jí)：整個(gè)粒子加速器鏈全面翻新;大量新設(shè)備正在安裝;ALICE、ATLAS、CMS和LHCb四大實(shí)驗(yàn)的很多實(shí)驗(yàn)組件也將被替換。

據(jù)悉，此次升級(jí)后，LHC將“煥然一新”，質(zhì)子束團(tuán)對(duì)撞能量將從13TeV(太電子伏特)躍升至14TeV，對(duì)撞能力也將有所提升。

三期運(yùn)行結(jié)束后，LHC將從2025年進(jìn)入第三次長(zhǎng)停機(jī)階段。屆時(shí)工程師將安裝“高亮度LHC”所需設(shè)備，為其2027年年底的閃亮登場(chǎng)做準(zhǔn)備。

繼任者“高亮度LHC”將比LHC產(chǎn)生更多碰撞，預(yù)計(jì)在整個(gè)運(yùn)行期間積累的數(shù)據(jù)量將超過LHC的10倍。因此，這一史無(wú)前例的大裝置有望觀測(cè)到極端稀有的物理現(xiàn)象并極大提高測(cè)量精度。為充分利用“高亮度LHC”提供的海量數(shù)據(jù)，LHC四大實(shí)驗(yàn)也都開展了雄心勃勃的探測(cè)器升級(jí)計(jì)劃。(記者劉霞)