Large Hadron Collider (LHC) mendapatkan dorongan besar untuk kinerjanya. Sayangnya, bagi para penggemar fisika terobosan, semuanya harus ditutup selama dua tahun sementara pekerjaan dilakukan. Tapi begitu kembali dan berjalan, kapabilitas yang ditingkatkan akan membuatnya lebih kuat.
Inti dari Large Hadron Collider adalah untuk mempercepat partikel dan kemudian mengarahkannya untuk saling bertabrakan di ruang. Kamera dan detektor dilatih tentang tabrakan ini, dan hasilnya dipantau secara mendetail. Ini semua tentang menemukan partikel baru dan reaksi baru antar partikel, dan mengamati bagaimana partikel membusuk.
Shutdown ini disebut Long Shutdown 2 (LS2.) Shutdown pertama adalah LS1, dan berlangsung antara 2013 dan 2015. Selama LS1 kekuatan collider ditingkatkan, dan begitu pula kemampuan pendeteksiannya. Hal yang sama akan terjadi selama LS2, ketika para insinyur akan memperkuat dan meningkatkan seluruh kompleks akselerator dan detektor. Pekerjaan ini sedang dalam persiapan untuk menjalankan LHC berikutnya, yang akan dimulai pada 2021. Ini juga untuk mempersiapkan proyek yang disebut proyek High-Luminosity LHC (HL-LHC), yang dimulai pada 2025.
Jalankan percobaan yang dilakukan antara LS1 dan LS2 disebut menjalankan kedua dan berjalan dari 2015 hingga 2018. Percobaan itu menghasilkan beberapa hasil yang mengesankan, dan satu ton data masih harus dikerjakan. Menurut CERN, putaran kedua menghasilkan 16 juta miliar tumbukan proton-proton pada energi 13 TeV (tera-electron volts) dan kumpulan data besar untuk tumbukan timbal-timah pada energi 5,02 TeV. Ini berarti ada setara dengan 1.000 tahun streaming video 24/7 yang disimpan dalam arsip data CERN.
"LHC kedua dijalankan sangat mengesankan ..." - Frédérick Bordry, Direktur CERN untuk Akselerator dan Teknologi.
Cache data yang sangat besar dari percobaan selama LHC yang kedua menjalankan data dari yang pertama, dan itu semua karena tingkat energi dari collider hampir dua kali lipat menjadi 13 TeV. Semakin sulit untuk menaikkan tingkat energi collider, dan shutdown kedua ini akan melihat energi dinaikkan dari 13 TeV menjadi 14 TeV.
“Proses kedua LHC sangat mengesankan, karena kami dapat memberikan hasil yang melampaui tujuan dan harapan kami, menghasilkan data lima kali lebih banyak daripada selama proses pertama, dengan energi yang belum pernah terjadi sebelumnya sebesar 13 TeV,” kata Frédérick Bordry, Direktur CERN untuk Akselerator dan Teknologi. "Dengan pemadaman panjang kedua ini dimulai sekarang, kami akan mempersiapkan alat berat ini untuk tabrakan lebih banyak lagi dengan energi desain 14 TeV."
Dengan segala ukuran, LHC telah sukses. Selama beberapa dekade, keberadaan bos Higgs dan bidang Higgs adalah pertanyaan sentral dalam fisika. Tetapi teknologi dan teknik yang diperlukan untuk membangun collider cukup kuat untuk menemukannya tidak tersedia. Pembangunan LHC memungkinkan penemuan bos Higgs pada tahun 2012.
"Boson Higgs adalah partikel khusus ..." - Fabiola Gianotti, Direktur Jenderal CERN.
"Selain banyak hasil indah lainnya, selama beberapa tahun terakhir percobaan LHC telah membuat kemajuan luar biasa dalam memahami sifat-sifat boson Higgs," tambah Fabiola Gianotti, Direktur Jenderal CERN. “Higgs boson adalah partikel khusus, sangat berbeda dari partikel elementer lain yang diamati sejauh ini; sifat-sifatnya dapat memberi kita indikasi yang berguna tentang fisika di luar Model Standar. "
Penemuan boson Higgs yang berteori panjang adalah pencapaian puncak LHC, tetapi bukan satu-satunya. Banyak bagian dari Standar Model Fisika sulit untuk diuji sebelum LHC dibangun. Ratusan makalah ilmiah telah diterbitkan pada hasil dari LHC, dan beberapa partikel baru telah ditemukan, termasuk pentaquark eksotis dan partikel baru dengan dua quark berat, bernama "Xicc ++".
Setelah peningkatan di LS2, proses ketiga akan dimulai. Salah satu proyek dalam menjalankan ketiga adalah proyek High-Luminosity LHC (HL-LHC). Luminosity adalah salah satu dari dua pertimbangan utama dalam colliders. Yang pertama adalah tegangan, yang sedang ditingkatkan dari 13 TeV ke 14 TeV selama LS2. Yang lainnya adalah luminositas.
Luminosity berarti peningkatan jumlah tabrakan, dan karenanya, lebih banyak data. Karena banyak hal yang ingin diamati oleh fisikawan sangat jarang, jumlah tabrakan yang lebih tinggi meningkatkan peluang untuk melihatnya. Selama 2017, LHC menghasilkan sekitar tiga juta boson Higgs per tahun, sedangkan LHC Luminositas Tinggi akan menghasilkan setidaknya 15 juta boson Higgs per tahun. Ini penting karena meskipun merupakan pencapaian besar untuk mendeteksi boson Higgs, masih ada banyak fisikawan yang tidak tahu tentang partikel yang sulit dipahami. Dengan menggandakan jumlah produksi Higgs boson, fisikawan akan belajar banyak.
“Panen yang kaya dari run kedua memungkinkan para peneliti untuk mencari proses yang sangat langka.” - Eckhard Elsen, Direktur Penelitian dan Komputasi di CERN.
Semua data yang disimpan di CERN dari run kedua LHC akan berarti fisikawan akan tetap sibuk selama LS2. Mungkin ada hal-hal yang tersembunyi dalam kumpulan data besar-besaran yang belum pernah dilihat siapa pun. Tidak akan ada istirahat bagi pasukan fisikawan partikel yang bersemangat dari umat manusia.
"Panen yang kaya dari menjalankan kedua memungkinkan para peneliti untuk mencari proses yang sangat langka," kata Eckhard Elsen, Direktur Penelitian dan Komputasi di CERN. “Mereka akan sibuk selama shutdown memeriksa sampel data besar untuk kemungkinan tanda tangan fisika baru yang belum memiliki kesempatan untuk muncul dari kontribusi dominan dari proses Model Standar. Ini akan membimbing kita ke HL-LHC ketika sampel data akan meningkat dengan urutan besarnya yang lain. ”
- Siaran Pers CERN: LHC mempersiapkan pencapaian baru
- Siaran Pers CERN: Eksperimen LHCb CERN melaporkan pengamatan partikel pentaquark eksotis
- Siaran Pers CERN: Eksperimen LHCb terpesona untuk mengumumkan pengamatan partikel baru dengan dua quark berat
- Halaman Web CERN: LHC Luminositas Tinggi
- Siaran Pers CERN: LHC: Mesin yang lebih kuat
- Entri Wikipedia: Higgs boson
- Halaman Web CERN: Model Standar
