维度网讯,大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)于2026年启动大规模维护与升级阶段,计划在2030年6月恢复运行,届时将升级为高亮度大型强子对撞机(High-Luminosity LHC,简称HiLumi LHC或HL-LHC)。该科学设施由欧洲核子研究中心(CERN)运行,位于法国和瑞士边境一个周长为27公里的环形隧道内。

此次中断属于第三次长停机(Long Shutdown 3,LS3),是自1998年该设施开始建设以来最深入的一次干预。工程期间,加速器部分区域将被拆除,新的超导磁铁和关键部件将安装在约1.2公里的隧道段内,这些设备用于以接近光速的速度引导粒子并控制对撞束流。负责协调此次停机的让-菲利普·托克(Jean-Philippe Tock)将这一更换描述为一项规模巨大且复杂的物流操作。
升级后的HiLumi LHC将大幅增加对撞次数。目前,每次质子束交叉时记录约60次同时碰撞,升级后预计产生140至200次近乎同时的碰撞。该项目将使积分亮度相比原设计预期性能提高多达十倍。在此语境下,亮度代表加速器在特定时期内积累的对撞次数。这一提升将允许研究极其罕见的过程,这些过程目前在数十亿次相互作用中可能被忽略。
寻找新粒子将是HiLumi LHC的主要科学任务之一。CMS探测器运行协调员菲利普·穆尔加特(Filip Moortgat)向法新社表示,研究人员希望找到尚未知晓的粒子,同时也能更精确地研究暗物质的可能性迹象。这种物质构成了宇宙的很大一部分,尽管尚未被直接探测到。新数据可能有助于填补物理学标准模型的空白,该模型无法解释宇宙的全部组成。
当新的加速器开始运行时,数十亿次相互作用将产生海量数据。由人工智能支持的自动化系统将帮助实时选择最具科学潜力的对撞。内达-亚历山德拉·阿斯巴(Nedaa-Alexandra Asbah)向法新社强调,人工智能不会取代物理学家,而是作为辅助工具,最终的解释和决策仍由专家负责。
LHC于2008年开始运行,2012年在该设施进行的实验证实了希格斯玻色子的存在,这是其最著名的成果。在停机期间,研究人员将继续分析过去几年收集的数据集,因此在对撞恢复之前可能就会出现新的发现。CERN加速器与技术主任奥利弗·布吕宁(Oliver Brüning)表示,该设备超出了最初设定的预期。HiLumi LHC预计将于2030年启动新阶段,深化对希格斯玻色子、罕见现象和宇宙组成的研究。









