Fysiker vid forskningscentret CERN kolliderade subatomära partiklar i Large Hadron Collider på tisdag med de högsta hastigheter som någonsin uppnåtts. "Många människor har väntat länge på detta ögonblick, men deras tålamod och hängivenhet börjar betala utdelning." Redan har instrumenten i LHC spelat in tusentals händelser, och vid detta skrivande har LHC haft mer än en timmes stabila och kolliderande balkar.
Detta är ett försök att skapa miniversioner av Big Bang som ledde till universums födelse för 13,7 miljarder år sedan, vilket gav nya insikter om materiens natur och utveckling i det tidiga universum.
Beams kolliderade vid 7 TeV i LHC klockan 13:06 CEST. Detta markerar den första långa körningen med en energi som är tre och en halv gånger högre än tidigare uppnåtts med en partikelaccelerator.
"Med dessa rekordstört kollisionenergier drivs LHC-experimenten in i en enorm region för att utforska, och jakten börjar på mörk materia, nya krafter, nya dimensioner och Higgs boson," sa ATLAS CERN samtalstalsman, Fabiola Gianotti. "Det faktum att experimenten har publicerat artiklar redan på grundval av förra årets data visar mycket bra för denna första fysikkörning."
Forskare säger att de första resultaten från denna höga kollisionsgrad kan publiceras inom några månader, mer troligt i slutet av 2010.
"Vi har alla varit imponerade av hur LHC har presterat hittills," sa Guido Tonelli, talesman för CMS-experimentet, "och det är särskilt glädjande att se hur bra våra partikeldetektorer fungerar medan våra fysikgrupper världen över redan analyserar data. Vi kommer snart att ta itu med några av de stora pusselerna i modern fysik som massans ursprung, den stora kraften i kraften och närvaron av rikligt mörkt material i universum. Jag förväntar mig mycket spännande tider framför oss. ”
CERN kommer att driva LHC i 18-24 månader med målet att leverera tillräckligt med data till experimenten för att göra betydande framsteg över ett brett spektrum av fysikkanaler. Så snart de har "upptäckt" de kända standardmodellpartiklarna, en nödvändig föregångare för att leta efter ny fysik, kommer LHC-experimenten att starta den systematiska sökningen efter Higgs boson. Med den mängd data som förväntas, kallat en omvänd femtobarn av fysiker, kommer den kombinerade analysen av ATLAS och CMS att kunna utforska ett brett massområde och det finns även en chans att upptäcka om Higgs har en massa nära 160 GeV. Om det är mycket lättare eller väldigt tungt, blir det svårare att hitta i denna första LHC-körning.
För supersymmetri kommer ATLAS och CMS att ha tillräckligt med data för att fördubbla dagens känslighet för vissa nya upptäckter. Experiment idag är känsliga för vissa supersymmetriska partiklar med massor upp till 400 GeV. En omvänd femtobarn på LHC driver upptäcktsområdet upp till 800 GeV.
"LHC har en verklig chans under de kommande två åren att upptäcka supersymmetriska partiklar," förklarade Heuer, "och möjligen ge insikt i sammansättningen på ungefär en fjärdedel av universum."
Till och med i den mer exotiska änden av LHC: s potentiella upptäcktspektrum kommer denna LHC-körning att förlänga den nuvarande räckvidden med en faktor av två. LHC-experiment kommer att vara känsliga för nya massiva partiklar som indikerar närvaron av extra dimensioner upp till massor av 2 TeV, där dagens räckvidd är cirka 1 TeV.
Efter denna körning kommer LHC att stängas av för rutinmässigt underhåll och för att slutföra reparationer och konsolideringsarbeten som krävs för att nå LHC: s designenergi på 14 TeV efter händelsen den 19 september 2008. Traditionellt har CERN drivit sina acceleratorer på en årlig cykel, körs i sju till åtta månader med en stängning av fyra till fem månader varje år. Som en kryogen maskin som arbetar vid mycket låg temperatur tar LHC ungefär en månad för att få upp till rumstemperatur och ytterligare en månad att svalna. En fyra-månaders avstängning som en del av en årlig cykel är inte längre vettig för en sådan maskin, så CERN har beslutat att gå till en längre cykel med längre perioder av drift åtföljt av längre avstängningsperioder vid behov.
"Två års kontinuerlig körning är en hög beställning både för LHC-operatörerna och experimenten, men det kommer att vara väl värt ansträngningen," sade Heuer. "Genom att börja med en lång körning och koncentrera förberedelserna för 14 TeV-kollisioner till en enda avstängning ökar vi den totala körtiden under de kommande tre åren, kompenserar för förlorad tid och ger experimenten chansen att sätta sitt märke."
Källa: CERN
