Kokių svarbių atradimų tikisi CERN mokslininkai šį kartą įjungę galingiausią pasaulyje dalelių greitintuvą? Kuo šis paleidimas skirsis nuo pirmajame etape vykusio paleidimo? Visa tai paaiškino Vilniaus universiteto fizikas, VU komandos CERN vadovas prof. Juozas Vidmantis Vaitkus.
Šį kartą paleidus Didįjį hadronų greitintuvą numatoma suteikti protonams beveik dvigubai didesnę energiją, negu ji buvo pasiekta pirmojo etapo metu, t.y. protonai susidauždami turės „išbarstyti“ energiją, lygią 13 teraelektronvoltų (TeV), ir tai įvyks gegužės pabaigoje ar birželio pradžioje. Visos sistemos paleidimas yra sudėtingas procesas. Tai dar ne maksimali energija, kuri bus pasiekta, nes projektinis LHC pajėgumas yra 14 TeV.
Dėl vaizdumo galima palyginti pagreitintų protonų masę: pirmojo etapo metu protonų masė padidėjo iki 3730 kartų, dabar ji padidės 6930 kartų, o pasiekus didžiausią numatytą energiją protonai bus 7460 kartų sunkesni už tuos, kurie yra „ramybės būsenos“. Du etapai numatomi todėl, kad norima optimaliai suderinti visą sistemą.
Valdyti tokią energiją įgavusius protonus gali magnetai, kurių apvijomis turi pratekėti srovė iki 13000 A. Siekiant apsisaugoti nuo anksčiau (2008 m.) įvykusio incidento galimybės, teko rekonstruoti elektros įvado ir supertakaus helio kanalų apsaugą bei įdėti šuntus, apsaugosiančius jungtis tarp superlaidžių magneto apvijų, jei kontaktai prarastų superlaidumą.
Paleidus visus įrenginius tikimasi toliau gilintis į didelių energijų fizikos problemas, kurios padės geriau suprasti pasaulio sandarą. Lieka tie patys trys pagrindiniai uždaviniai, kurie buvo paskelbti LHC projekte:
1. Suprasti, kodėl dalelės turi masę, o tai – tas pat, kas ieškoti atsakymo į klausimą: kodėl egzistuoja gravitacija? Nors svarbiausias atradimas padarytas – atrastas Higgso bozonas, bet tai tik darbų pradžia, nes reikia nustatyti visus jo parametrus.
2. Išsiaiškinti, kodėl pasaulis sudarytas iš medžiagos, o antidaleles galima aptikti kosmose ir kurti greitintuvuose ar branduolinių reakcijų metu. Numatoma, kad už tai yra atsakingas b-kvarkas.
3. Sužinoti, kokios buvo Visatą sudarančios medžiagos savybės Didžiojo sprogimo metu.
Šiame darbe bus sujungti visi keturi pagrindiniai eksperimentai: ATLAS (A Toroidal LHC AparatuS, liet. Toroidinis LHC aparatas), CMS (Compact Miuon Solenoid), LHC(b) (Large Hadron Collider beauty – eksperimentas, kuris didžiausią dėmesį skiria b-kvarkui, kurį vieni vadina „beauty“ – grožio kvarku, kiti „bottom“ – apatiniu kvarku) ir ALICE (A Large Ion Collider Experiment).
Susismogdami didesnės energijos protonai galės sukurti masyvesnes daleles, todėl ATLAS ir CMS eksperimentais tikimasi ne tik detaliau ištirti ankstesniame etape atrasto Higgso bozono savybes, išnagrinėti, ar nepasireiškia jame ekstra dimensijos, darančios įtaką dalelės masei, bet ir ieškoti kitų dalelių, kurios galėtų būti tapatinamos su „tamsiąja medžiaga“, t.y. būti labiau visa apimančio supersimetrinio modelio dalelėmis.
LHC(b) eksperimente daugiau dėmesio skiriama protonų sklaidai į priekį (ne susidūrimams „kaktomuša“). Dėl tokios sklaidos taip pat sukuriamos naujos dalelės, sudarytos iš įvairių kvarkų ir antikvarkų kompozicijų (neseniai buvo atrastos dvi dalelės: tai kvarko ir antikvarko junginys bei dalelė, sudaryta taip pat, kaip protonas, iš trijų kvarkų, bet kitokių, ir 6 kartus sunkesnė).
Bus tiriamos ir kitos egzotinės kompozicijos, kurios galėjo egzistuoti Didžiojo sprogimo metu, o kartu aiškinamasi, kodėl medžiagos dalelės ir antidalelės skiriasi, t.y. kodėl pasaulį sudaro medžiaga, „panardinta“ į spinduliuotę.
ALICE eksperimentu, sudaužiant švino branduolius, toliau bus tyrinėjama medžiaga, kvarkų ir gliuonų plazma, galėjusi egzistuoti Didžiojo sprogimo metu, tik dabar jau ankstyvesnėje jo fazėje, negu buvo tiriama pirmajame etape.
