Wielki Zderzacz Hadronów czeka solidna przebudowa

Żeby dokładnie zbadać niedawno odkrytą cząstkę, która może okazać się bozonem Higgsa, naukowcy z eksperymentów ATLAS i CMS wykonać muszą jeszcze dużo pracy. Na razie mogą skupić się na analizie dotychczas zebranych danych. Zanim oba eksperymenty wznowią pracę i pojawią się następne dane do analizy, musi bowiem minąć trochę czasu. W lutym 2013 r. Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) na blisko dwa lata zostanie wyłączony. Przygotowywany będzie do pracy przy jeszcze wyższych energiach.

- Zbieranie danych z LHC dla zderzeń protonów przy energii 8 TeV zakończyło się w grudniu 2012 roku i obecnie ma miejsce opracowywanie tych danych. Priorytetowe jest oczywiście lepsze zbadanie nowo odkrytej cząstki higgso-podobnej. Jeśli połączy się wszystkie dane z eksperymentów ATLAS i CMS, to powinno się udać wyznaczyć spin tej cząstki. Na razie są pewne wskazania, że jest to skalar, a więc cząstka o spinie zero. Tego właśnie oczekuje się od cząstki Higgsa. Liczymy na to, że uda się to potwierdzić. To jest niesłychanie ważna charakterystyka tej cząstki - mówi prof. Agnieszka Zalewska z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie.

Fizyczka wyjaśnia, że w CERN trwa teraz przygotowanie akceleratora do działania przy docelowej energii, czyli przy około 14 TeV. - Wszystkie połączenia między magnesami zostaną zdemontowane i zrobione od nowa - znacznie lepiej i bezpieczniej - przedstawia plany prof. Zalewska. - Poza tym niektóre magnesy mają być wymienione, a system bezpieczeństwa akceleratora ma być poprawiony. Zderzacz LHC nie będzie działał przez blisko dwa lata. Przez dużą część tego czasu będą też wyłączone z działania wszystkie akceleratory wstępnego przyspieszania. Od czerwca 2014 r. stopniowo będą włączane. Z kolei LHC ma być włączony na początku 2015 r. To będzie jakby powtórny start tego zderzacza - dodaje.

Jak tłumaczy prof. Zalewska, przy wyższych energiach będą większe szanse, by zaobserwować cząstkę Higgsa i lepiej zbadać jej własności. Ale to nie jedyne, czego oczekują fizycy. - Niezwykle ciekawe byłoby znalezienie nowych zjawisk - spoza Modelu Standardowego. Wiadomo, że Model to efektywna teoria, która fantastycznie pracuje nawet przy zbadanych już energiach LHC. Ale oczekuje się, że w pewnym momencie włączą się zjawiska spoza Modelu Standardowego. To jest bardzo ważne i ciekawe - opowiada prof. Zalewska.

Fizyczka dodaje, że za bezpośrednie wykonanie programu CERN odpowiedzialna jest dyrekcja organizacji, a Rada CERN, której przewodniczy prof. Zalewska, zatwierdza program i monitoruje jego wykonanie.

- To, co dodatkowo stoi przed Radą CERN w roku 2013, to przyjęcie aktualizacji Europejskiej Strategii dla Fizyki Cząstek - mówi krakowska fizyczka i wyjaśnia, że strategia ta nie dotyczy tylko pracy CERN, ale w ogóle europejskiej fizyki cząstek.

Strategię opracowuje tzw. Europejska Grupa Strategiczna, ale Rada CERN strategię tę musi potem zatwierdzić. Zalewska przypomina, że we wrześniu 2012 roku w Krakowie odbyła się bardzo ważna konferencja, która miała pomóc w określeniu, nad czym chcą pracować europejscy fizycy cząstek. Wśród 500 uczestników przeważali fizycy europejscy, w tym delegaci naukowi do Rady CERN i dyrekcja CERN, ale byli też przedstawiciele najważniejszych laboratoriów fizyki cząstek na całym świecie. Na podstawie materiałów i prezentacji z tej konferencji powstało podsumowanie, które pomoże ekspertom z Europejskiej Grupy Strategicznej w opracowaniu strategii. Zespół spotka się pod koniec stycznia we Włoszech i zredaguje dokument dotyczący Europejskiej Strategii dla Fizyki Cząstek. Następnie na marcowym spotkaniu Rada CERN ma ten dokument przedyskutować i przyjąć, a pod koniec maja, na specjalnym spotkaniu w Brukseli nastąpi jego przekazanie ministrom do spraw innowacji i nauki w krajach unijnych.

- Rok 2013 będzie pierwszym rokiem, kiedy średnioterminowy plan badań CERN powinien zawierać już elementy nowoopracowanej strategii - wyjaśnia prof. Zalewska.

To nie jest pierwsza przymiarka do europejskiej strategii dla fizyki cząstek. Pierwszy takie opracowanie miało miejsce w 2006 r.

Prof. Zalewska sądzi, że pełne wykorzystanie LHC będzie w nowej strategii punktem numer jeden. - W najbliższych latach Wielki Zderzacz Hadronów jest okrętem flagowym fizyki cząstek, śmiem twierdzić, że nie tylko w Europie, ale i na świecie - podsumowuje ekspertka.