Tio år efter upptäckten av Higgs-bosonen kommer Large Hadron Collider att börja slå ihop protoner på oöverträffade energinivåer i sin strävan att låsa upp fler hemligheter om hur universum fungerar. Världens största och mest kraftfulla partikelkolliderare startade om i april efter ett treårigt uppehåll för uppgraderingar inför sin tredje lansering.
Från och med idag kommer den att fungera dygnet runt i nästan fyra år med en rekordenergi på 13,6 biljoner elektronvolt, meddelade European Organization for Nuclear Research (CERN) vid en pressträff förra veckan.
Den kommer att skicka två strålar av protoner – partiklar i en atoms kärna – i motsatta riktningar med nästan ljusets hastighet längs en 27 kilometer lång ring begravd 100 meter under den schweizisk-franska gränsen.
De resulterande kollisionerna kommer att spelas in och analyseras av tusentals forskare i en rad experiment, inklusive ATLAS, CMS, ALICE och LHCb, som kommer att använda den ökade kraften för att undersöka mörk materia, mörk energi och andra grundläggande mysterier. "Vi planerar att tillhandahålla 1,6 miljarder proton-proton-kollisioner per sekund för ATLAS- och CMS-experimenten", säger Mike Lamont, chef för CERNs Accelerators and Technology Division.
Den här gången kommer protonstrålarna att minskas till mindre än 10 mikron – tjockleken på ett människohår är cirka 70 mikron – för att öka hastigheten på kollisioner. Den nya energihastigheten kommer att tillåta dem att fortsätta studera Higgs-bosonen, som först upptäcktes av Large Hadron Collider den 4 juli 2012.
Upptäckten revolutionerade fysiken delvis eftersom bosonen överensstämde med standardmodellen, den grundläggande teorin om alla de fundamentala partiklarna som utgör materien och de krafter som styr dem. Men flera nya upptäckter har ifrågasatt standardmodellen, och en ny, uppgraderad kolliderare kommer att möjliggöra en djupare studie av Higgs-bosonen. Jämfört med den första lanseringen av kollideren, där bosonen upptäcktes, kommer det denna gång att bli 20 gånger fler kollisioner. Tidigare experiment har bestämt massan av Higgs-bosonen, såväl som mer än 60 ingående partiklar som förutspåtts av standardmodellen, såsom tetraquark.
Bland LHC:s nio experiment finns ALICE, som studerar den materia som fanns under de första 10 mikrosekunderna efter Big Bang, och LHCf, som använder kollisioner för att modellera kosmiska strålar.
Dessutom planerar forskare redan den framtida cirkulära kollideraren - en 100 kilometer lång ring, vars mål är att nå en energi på 100 biljoner elektronvolt. Men för nu väntar fysiker ivrigt på resultatet av den tredje lanseringen av Large Hadron Collider.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Prenumerera på våra sidor i Twitter att Facebook.
Läs också: