LHC，最强大的粒子加速器，从冬眠中醒来

由于欧洲的电力需求在冬季达到顶峰，大型强子对撞机（LHC）通常在每年的12月初至3月下旬关闭。研究人员利用这段时间进行必要的维护和升级。
大型强子对撞机是一个真正的技术奇迹，其磁场比地球大16万倍，粒子碰撞比太阳中心热10万倍。
粒子加速器计划在2028年进行另一项重大升级：高亮度LHC。

随着花朵从土壤中探出头来，鸟儿开始向北飞翔，一种更科学的重生形式正在法国和瑞士的乡村开始。经过大约四个月的时间中断，世界上能量最高的粒子加速器大型强子对撞机（LHC）正在恢复运行。人类能够再次创造自宇宙大爆炸后万亿分之一秒以来宇宙中不常见的条件，并研究最深刻和最基本的自然规律。
由于欧洲的电力需求在冬季达到顶峰，大型强子对撞机通常在每年的12月初至3月下旬关闭。研究人员利用这段时间进行必要的维护和升级。现在又回来了。

辉煌的过去

2012年，利用大型强子对撞机的早期化身，科学家们发现了希格斯玻色子。希格斯玻色子是一个能量场的实验特征，称为希格斯场，它赋予亚原子粒子质量。1964年就有人预测，花了近半个世纪的时间才开发出能够创造和探测这个难以捉摸的量子领域的技术。
在过去的十年中，研究人员使用该设施在以前不可能的条件下研究自然规律，产生了3，000多篇科学论文。在2023年，预计科学家将把他们必须分析的数据总量增加20%到30%。

技术奇迹

大型强子对撞机位于地下约100米（320英尺）的隧道中。隧道的横截面几乎是圆形的，宽约3米（10英尺），沿着一条长约27公里（16.5英里）的圆形路径。在隧道中，科学家们放置了1，232个非常强的磁铁，它们产生的磁场大约是特斯拉的8倍 - 也就是说，比地球强约160，000倍。
这些质子束以惊人的99.999999%的光速向相反的方向行进。在这个速度下，它们每秒绕圆环大约11000次。如果它们绕赤道旅行，它们将以每秒7.5圈的速度绕地球一周。然后，这些光束在几个大型探测器内碰撞，其中最大的探测器有七层楼那么高。
碰撞令人难以置信。它们每秒发生约10亿次，并产生非常热的温度——比太阳中心热约10万倍，或比超新星中心热10倍，这是一颗恒星的剧烈爆炸，现代望远镜可以在数十亿光年外看到它。虽然这听起来很可怕，但每次碰撞实际上发生的规模都很小，比原子大小还小。这就是为什么设备不会损坏的原因。

今年的研究议程

随着运营的恢复，科学家们将继续研究自然规律，对发现全新事物特别感兴趣。此外，由于最近对希格斯玻色子的观测，研究人员继续探测粒子的性质。虽然到目前为止，所有涉及希格斯玻色子的测量都与目前公认的理论一致，但科学家们希望它仍然有一些惊喜。
巧合的是，研究人员正在开发使用人工智能（AI）作为选择最有趣的碰撞的机制的能力 - 特别是那些最有可能导致发现的碰撞。（这超出了 ChatGPT 的专业领域。虽然粒子物理学家长期以来一直使用神经网络来帮助分析数据，但材料和技术的改进使他们能够将算法转移到操作探测器的电子设备中。这一发展有望大大提高探测器的能力。

高亮度大型强子对撞机

大型强子对撞机还有很长的、富有成效的寿命。LHC的改进版本称为“高亮度LHC”，将于2028年上市。升级后的加速器应该允许研究人员记录至少比目前分析的数据多十倍的数据。