Världens största och högaste energi-partikelaccelerator har varit upptagen. För andra året har LHC-teamet gått utöver sina operativa mål - skickat mer experimentell data till en högre takt. Men vad har det gjort?
När årets projekt startade var målet att producera ett överskott av data kända för fysiker som en omvänd femtobarn. Det kan tyckas vara en science fiction-term, men det är ett vetenskapligt faktum. En omvänd femtobarn är ett mått på partikelkollisionshändelser per femtobarn - vilket är lika med cirka 70 miljoner kollisioner. Den första omvända femtobarnen kom den 17 juni, och just i tid för att förbereda scenen för stora fysikkonferenser som kräver att data flyttas upp till fem omvända femtobarns. Det otroliga antalet kollisioner uppnåddes den 18 oktober 2011 och överträffade sedan när nästan sex omvända femtobarns levererades till vart och ett av de två allmänna experimenten - ATLAS och CMS.
"I slutet av årets protonlöpning når LHC fart hastigheten," säger CERN: s chef för acceleratorer och teknik, Steve Myers. "För att sätta saker i sammanhang är den nuvarande dataproduktionshastigheten en faktor på 4 miljoner högre än i första körningen 2010 och en faktor 30 högre än i början av 2011."
Men det är inte allt LHC levererade i år. Årets protonkörning stänger också det tillgängliga gömningsutrymmet för de högt uppskatta Higgs boson och supersymmetriska partiklar. Detta satte säkert standardmodellen för partikelfysik och vår förståelse av det primordiala universum på prov!
”Det har varit ett anmärkningsvärt och spännande år för hela LHC: s vetenskapssamhälle, särskilt för våra studenter och postdokument från hela världen. Vi har gjort ett stort antal mätningar av standardmodellen och fått tillgång till outforskat territorium i sökningar efter ny fysik. I synnerhet har vi begränsat Higgs-partikeln till den lilla änden av dess möjliga massområde, om den alls finns, säger ATLAS talesman Fabiola Gianotti. "Det är här som både teori och experimentell data förväntade sig vara, men det är det svåraste massområdet att studera."
"När jag tittar tillbaka på detta fantastiska år har jag intrycket av att leva i en slags dröm," säger CMS-talesman Guido Tonelli. ”Vi har producerat tiotals nya mätningar och begränsat avsevärt det tillgängliga utrymmet för modeller av ny fysik och det bästa är fortfarande att komma. När vi talar analyserar hundratals unga forskare fortfarande den enorma mängden data som hittills samlats in; vi kommer snart att få nya resultat och kanske något viktigt att säga om Standard Model Higgs Boson. ”
"Vi har fått från LHC mängden data som vi drömt om i början av året och våra resultat sätter partikelfysikens standardmodell genom ett mycket tufft test", säger LHCb-talesman Pierluigi Campana. ”Hittills har det gått med flygande färger, men tack vare LHC: s fantastiska prestanda når vi nivåer av känslighet där vi kan se bortom Standardmodellen. Forskarna, särskilt de unga, upplever stor spänning och ser fram emot ny fysik. ”
Under de närmaste veckorna kommer LHC att förfina ytterligare 2011-uppsättningen med ett öga för att förbättra vår förståelse för fysik. Och även om det är möjligt kommer vi att lära oss mer av aktuella resultat, leta efter ett hopp till hela 10 inversa femtobarns som ännu kan vara möjliga 2011 och beräknas för 2012. Just nu förbereder LHC sig för fyra veckors blyjon kör ... ett "försök att visa att stora också kan vara smidiga genom att kollidera protoner med blyjoner under två särskilda perioder av maskinutveckling." Om den nya strängen av LHC-operation händer, kommer vetenskapen snart att använda protoner för att kolla in de inre bearbetningarna i mycket rejälare strukturer - som blyjoner. Detta hänför sig direkt till kvark-gluonplasma, den antagna primordiala konglomerationen av vanliga materialpartiklar från vilka universum utvecklades.
"Att krossa blyjoner tillsammans ger oss möjlighet att producera och studera små bitar av äppelsoppa," sa ALICE-talesman Paolo Giubellino, "men som alla bra kockar kommer att säga dig, att förstå ett recept helt, är det viktigt att förstå ingredienserna och i när det gäller kvark-gluonplasma är det vad proton-bly-jon-kollisioner kan ge. ”
Original berättelse Källa: CERN Press release.
