המאיץ הגדול בעולם נכנס לניתוח: CERN מפרק את מגנטי ה-LHC לקראת דור חזק ב-40%
מאיץ ההדרונים הגדול של CERN, המכונה המדעית הגדולה בעולם, עובר את הניתוח הגדול ביותר מאז שנבנה. צוותי המעבדה האירופית לחקר החלקיקים בז'נבה התחילו לפרק 28 מגנטים מוליכי-על, שחלקם הותקנו במנהרה עוד בשנים 2005 עד 2007, כשהמאיץ נבנה, כדי לפנות מקום לדור חדש וחזק בהרבה. מנכ"ל CERN, מארק תומסון, ירד למנהרה לציין את תחילת העבודה.
המאיץ עצמו הוא טבעת של 27 קילומטר, קבורה עמוק מתחת לגבול בין שווייץ לצרפת, שבה מאיצים חלקיקים כמעט למהירות האור וגורמים להם להתנגש זה בזה. אלפי מגנטים מכוונים את הקרניים, וכל סוג מהם עושה עבודה אחרת. החשובים לשדרוג הם "השלישיות הפנימיות", קבוצות של שלושה מגנטים שיושבות משני הצדדים של הניסויים הגדולים ומרכזות את הקרניים ממש לפני ההתנגשות.
ככל שהקרניים דחוסות יותר, הסיכוי להתנגשות גדל. הפיזיקאים קוראים לזה "בהירות": כמה התנגשויות מתרחשות בפרק זמן נתון. יותר התנגשויות פירושן יותר נתונים, ויותר סיכוי לתפוס תופעות נדירות שאולי מסתתרות מאחורי המודל הסטנדרטי של הפיזיקה.
| שנה | מה קרה |
|---|---|
| 2008 | המאיץ מופעל, ותשעה ימים אחר כך תקלה במגנטים משביתה אותו לשנה |
| 2012 | התגלית של בוזון היגס מוכרזת |
| 2013 | פרס נובל לפיזיקה לפיטר היגס ולפרנסואה אנגלר |
| 2014 | ישראל הופכת לחברה מלאה ב-CERN |
| 2026 | פירוק 28 מגנטים והתחלת השדרוג הגדול |
| 2029 | המגנט החדש הראשון אמור להגיע למנהרה |
המגנטים הנוכחיים עשויים מסליל של ניוביום-טיטניום. החדשים יהיו מניוביום-בדיל, ויפיקו שדה מגנטי של 11.3 טסלה, חזק בכ-40% מהקיים. הם יותקנו סביב שני הניסויים הגדולים, ATLAS ו-CMS, שם עליית הבהירות חשובה במיוחד. הפרויקט כולו, שנקרא HiLumi, אמור להגדיל פי עשרה את כמות הנתונים שהמאיץ יאסוף לאורך חייו. המגנט החדש הראשון אמור להגיע למנהרה בתחילת 2029, ובסך הכל יותקנו 16 קריוסטטים ו-28 מכלולים קריוגניים.
מהתקלה של 2008 לחלקיק האלוהים
המאיץ עבר דרך ארוכה. הוא הופעל בספטמבר 2008, ותשעה ימים אחר כך תקלה בחיבור חשמלי בין מגנטים גרמה לדליפת הליום ולנזק לעשרות מגנטים, שהשבית אותו ליותר משנה. אבל ב-4 ביולי 2012 הגיע הרגע שבשבילו נבנה: שני הניסויים הגדולים הודיעו שמצאו חלקיק חדש, בוזון היגס, החלקיק שמסביר איך חלקיקים אחרים מקבלים מסה. בשנה שאחרי זכו פיטר היגס ופרנסואה אנגלר, שחזו את קיומו כבר בשנות ה-60, בפרס נובל לפיזיקה.
לישראל יש חלק בסיפור. ב-2014 הפכה ישראל לחברה מלאה ב-CERN, המדינה הראשונה מחוץ לאירופה שקיבלה מעמד כזה, וחוקרים ממכון ויצמן, מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב שותפים בניסוי ATLAS, אחד משני הניסויים שגילו את בוזון היגס.
מה הלאה
השדרוג מתבצע במהלך ההשבתה הארוכה השלישית של המאיץ, והמאיץ המשודרג אמור לחזור לפעול סביב תחילת העשור הבא. בינתיים ב-CERN כבר מסתכלים רחוק יותר: המעבדה בוחנת בניית מאיץ עתידי עגול באורך של כ-90 קילומטר, פרויקט של עשרות מיליארדים שההחלטה עליו עדיין לא התקבלה.
"אחרי כמעט עשרים שנה של פעילות, המגנטים האלה מפנים את מקומם לדור חדש וחזק עוד יותר", אמר מרקוס צרלאוט, מנהל פרויקט HiLumi. לפיזיקאים זו הזדמנות לשאול שוב את השאלות הגדולות: ממה עשוי החומר האפל, למה יש ביקום יותר חומר מאנטי-חומר, והאם יש עוד חלקיקים שלא גילינו.
