Klātesot Latvijas zinātniekiem, darbu atsāks jaudīgākais daļiņu paātrinātājs pasaulē

"Šis ir nozīmīgs brīdis, jo ir iecerēts, ka LHC sasniegs nekad nebijušu protonu staru enerģiju – 6,8 teraelektronvoltus (TeV) –, un mēs no daļiņu sadursmēm varēsim ievākt daudz lielāku datu apjomu, nekā mūsu rīcībā ir patlaban, līdz ar to mums ir lielāka iespēja atrast ko jaunu," skaidro RTU Augstas enerģijas daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju centra direktors, daļiņu fiziķis Kārlis Dreimanis. Viņš CERN vada zinātnieku grupu, kas ir ļoti tieši saistīta ar LHC darbību – piedalās CMS eksperimentā, kura mērķis ir atklāt jaunus fizikas fenomenus.

Pavisam nesen "Campus" Dreimani aicināja uz sarunu par tumšo matēriju – kā mēs zinām, ka tāda vispār eksistē, no kā tā sastāv kā to atrast? Iespējams, jaunajā datu vākšanas periodā fiziķi tiks tuvāk atbildēm uz kādu no šiem jautājumiem.

LHC ir 27 kilometrus gara zinātniskā iekārta, ar kuras palīdzību CERN zinātnieki milzu ātrumā raida protonu kūļus vienu pret otru un pēta to sadursmes, kurās ļoti lielā enerģijā tiek imitēts Lielais sprādziens un mērījumos meklētas atbildes uz jautājumiem par Visumu.

LHC, kas darbu sāka 2010. gadā un piedzīvos jau trešo datu vākšanas periodu, tiek iedarbināts pēc trīs gadu klusuma perioda, kura laikā notika LHC apkope. Pirmajā datu vākšanas periodā strādāja ar 3,5 TeV protonu staru enerģiju, otrajā – ar 6,5 TeV, savukārt tagad tas strādās ar 6,8 TeV. Iecerēts, ka šis datu vākšanas periods ilgs līdz 2025. gadam.

Kaut arī līdzšinējie eksperimenti ir pierādījuši, ka elementārdaļiņu Standarta modelis, kas apraksta Visuma uzbūvi, ir ļoti precīza teorija, tomēr fiziķi zina, ka tā ir nepilnīga. Tas neiekļauj, piemēram, tumšo matēriju un gravitāciju, kas savukārt nozīmē, ka Standarta modelī ir "caurumi", kurus fiziķi turpina meklēt, lai izveidotu vienotu teoriju par Visumu.

Interesenti trešā datu vākšanas perioda atklāšanu un arī pirmo protonu staru kūļu sadursmi varēs vērot tiešsaistē CERN sociālo mediju platformās. Tiešraide sāksies 5. jūlijā pulksten 17 pēc Latvijas laika.

Šī ir pirmā reize, kad LHC tiek ieslēgts, Latvijai esot CERN asociētās dalībvalsts statusā, un arī Latvijas fiziķi un inženieri kopā ar citiem zinātniekiem strādā un pilda Latvijas misiju CERN.
LHC darbība bija jāpārtrauc, jo arī šim paātrinātājam gluži kā jebkurai citai ierīcei cikliski ir jāveic apkope un jāievieš jauni tehnoloģiskie risinājumi, jo darba režīmā LHC strādā 24 stundas dienā septiņas dienas nedēļā un visu laiku notiek datu vākšana, tāpēc apkope darba laikā nav iespējama. Pēdējā apkope ilga aptuveni trīs gadus, un tās laikā ir pārbaudīti paātrinātāja magnēti, eksperimentos ievietoti jauni apakšdetektori un veikti citi uzlabošanas darbi.

Iecerēts, ka jaunais LHC datu vākšanas periods ilgs līdz 2025. gada beigām, pēc tam atkal būs pauze līdz 2029. gadam, un šajā laikā norisināsies liels LHC atjaunošanas projekts. Paredzēts, ka LHC tiks pārveidots par augstā mirdzuma jeb high-luminosity paātrinātāju – HL-LHC.

"Tas nozīmē, ka pēc šī uzlabojuma nākamajos divos datu vākšanas periodos – "Run 4" un "Run 5" – mēs savāksim 10 reizes vairāk datu, nekā būsim savākuši pirmajos trijos periodos kopā. Paātrinātāju uzlabosim tā, lai tas spētu labāk fokusēt protonu kūlīšus un varētu notikt daudz vairāk individuālu sadursmju," stāsta Dreimanis.

Iecerēts, ka piektais datu vākšanas periods ilgs līdz pat 2038. vai 2040. gadam, un tas gan LHC, visticamāk, būs pēdējais. Taču līdz tam CERN zinātnieki cer veikt jaunus atklājumus, jo "ja mēs gribam pilnībā izzināt pasauli, kurā dzīvojam, ir jāturpina uzdot jautājumus, pat ja atbildes ir tādas, kādas mēs sagaidām, un ir jāmeklē tas viens jautājums, kur atbilde ir ne tāda kā esam gaidījuši," saka Dreimanis un citē amerikāņu astrofiziķi Karlu Seganu – ja mēs esam mūsu Visuma vienīgā inteliģentā civilizācija, tad mūsu pienākums ir palīdzēt Visumam sevi izzināt uz saprast.