Large Hadron Collider (LHC) เป็นมหัศจรรย์ของฟิสิกส์อนุภาคสมัยใหม่ที่ช่วยให้นักวิจัยสามารถลดความลึกของความเป็นจริงได้ ต้นกำเนิดของมันยืดไปตลอดทางจนถึงปี 1977 เมื่อเซอร์จอห์นอดัมส์อดีตผู้อำนวยการองค์การเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (CERN) แนะนำให้สร้างอุโมงค์ใต้ดินที่สามารถรองรับเครื่องเร่งอนุภาคที่สามารถเข้าถึงพลังงานสูงเป็นพิเศษได้ 2015 เอกสารประวัติศาสตร์โดยนักฟิสิกส์โทมัสSchörner-Sadenius
โครงการดังกล่าวได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการเมื่อยี่สิบปีต่อมาในปี 1997 และการก่อสร้างเริ่มขึ้นเมื่อวงแหวนยาว 27.5 กิโลเมตรยาว 27 กิโลเมตรผ่านใต้แนวชายแดนฝรั่งเศส - สวิสซึ่งสามารถเร่งอนุภาคได้ถึง 99.99 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วแสง ด้วยกัน. ภายในวงแหวนแม่เหล็ก 9,300 แม่เหล็กจะนำพาบรรจุภัณฑ์ของอนุภาคที่มีประจุในทิศทางตรงกันข้ามสองอันด้วยอัตรา 11,245 ครั้งต่อวินาทีในที่สุดก็นำพวกมันมารวมกันเพื่อชนกันที่หัวชน โรงงานแห่งนี้มีความสามารถในการสร้างการชนกันประมาณ 600 ล้านครั้งต่อวินาทีทำให้เกิดพลังงานจำนวนมหาศาลและทุกครั้งเป็นอนุภาคหนักที่แปลกใหม่และไม่เคยเห็นมาก่อน LHC ทำงานด้วยพลังงานสูงกว่าตัวเร่งอนุภาคที่บันทึกไว้ก่อนหน้า 6.5 เท่า Termatron ที่เลิกใช้งานแล้วของ Fermilab ในสหรัฐอเมริกา
LHC เสียค่าใช้จ่ายทั้งหมด 8 พันล้านดอลลาร์ในการสร้าง 531 ล้านดอลลาร์ซึ่งมาจากสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์มากกว่า 8,000 คนจาก 60 ประเทศร่วมมือกันในการทดลอง คันเร่งเปิดใช้งานครั้งแรกเมื่อวันที่ 10 กันยายน 2551 โดยเกิดการชนกันของอนุภาคเพียงสิบล้านส่วนของความเข้มการออกแบบดั้งเดิม
ก่อนที่จะเริ่มดำเนินการบางคนกลัวว่าการตีอย่างแรงอะตอมใหม่จะทำลายโลกบางทีโดยการสร้างหลุมดำที่กินหมด แต่นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงคนใดจะระบุว่าความกังวลดังกล่าวไม่มีมูลความจริง
“ LHC นั้นปลอดภัยและข้อเสนอแนะใด ๆ ที่อาจนำเสนอความเสี่ยงคือเรื่องบริสุทธิ์” Robert Aymar ผู้อำนวยการเซิร์น CERN ได้บอกกับ LiveScience ในอดีต
ไม่ได้หมายความว่าสถานที่นั้นอาจไม่เป็นอันตรายหากใช้อย่างไม่เหมาะสม หากคุณต้องยื่นมือเข้ามาในลำแสงซึ่งมุ่งเน้นพลังงานของเรือบรรทุกเครื่องบินในการเคลื่อนไหวให้มีความกว้างน้อยกว่าหนึ่งมิลลิเมตรมันจะทำให้รูผ่านมันไปแล้วรังสีในอุโมงค์จะฆ่าคุณ
การวิจัยที่ก้าวล้ำ
ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา LHC ได้รวมอะตอมเข้าด้วยกันสำหรับการทดลองหลักสองรายการคือ ATLAS และ CMS ซึ่งทำงานและวิเคราะห์ข้อมูลแยกต่างหาก นี่คือเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการทำงานร่วมกันที่มีอิทธิพลต่อผู้อื่นและให้การตรวจสอบการทดสอบน้องสาวของตน เครื่องมือสร้างเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 2,000 เรื่องเกี่ยวกับฟิสิกส์อนุภาคพื้นฐาน
เมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2012 โลกวิทยาศาสตร์เฝ้าดูลมหายใจซึ้งน้อยลงขณะที่นักวิจัยที่ LHC ประกาศการค้นพบ Higgs boson ชิ้นส่วนปริศนาสุดท้ายในทฤษฎีห้าปีที่เรียกว่าแบบจำลองมาตรฐานฟิสิกส์ แบบจำลองมาตรฐานพยายามอธิบายถึงอนุภาคและแรงทั้งหมดที่ทราบ (ยกเว้นแรงโน้มถ่วง) และการโต้ตอบ ย้อนกลับไปในปี 2507 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษปีเตอร์ฮิกส์เขียนบทความเกี่ยวกับอนุภาคที่ตอนนี้มีชื่อของเขาอธิบายว่ามวลเกิดขึ้นในจักรวาลได้อย่างไร
ฮิกส์เป็นสนามที่แทรกซึมทุกพื้นที่และลากไปบนทุกอนุภาคที่เคลื่อนที่ผ่านมัน อนุภาคบางส่วนเดินช้าๆผ่านสนามและสิ่งนี้สอดคล้องกับมวลที่มีขนาดใหญ่กว่า Higgs boson เป็นการรวมตัวกันของสาขานี้ซึ่งนักฟิสิกส์ได้ไล่ตามมาเป็นเวลาครึ่งศตวรรษ LHC ถูกสร้างขึ้นอย่างชัดเจนในที่สุดเพื่อจับภาพเหมืองที่เข้าใจยากนี้ ในที่สุดก็พบว่าฮิกส์มีมวลโปรตอนมากกว่า 125 เท่าทั้งปีเตอร์ฮิกส์และนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวเบลเยียมฟรองซัวส์เอนเกิลertได้รับรางวัลโนเบลในปี 2556 เพื่อทำนายการมีอยู่ของมัน
แม้จะมีฮิกส์อยู่ในมือ แต่นักฟิสิกส์ก็ไม่สามารถพักผ่อนได้เนื่องจาก Standard Model ยังมีหลุมอยู่ สำหรับหนึ่งมันไม่ได้เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงซึ่งส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพของ Einstein มันยังไม่ได้อธิบายว่าทำไมจักรวาลจึงมีสสารและไม่ใช่ปฏิสสารซึ่งควรจะสร้างขึ้นในปริมาณที่เท่า ๆ กันในตอนต้น และมันก็เงียบสนิทในสสารมืดและพลังงานมืดซึ่งยังไม่ถูกค้นพบเมื่อมันถูกสร้างขึ้นครั้งแรก
ก่อนที่ LHC จะเปิดใช้งานนักวิจัยหลายคนอาจกล่าวว่าทฤษฎีอันยิ่งใหญ่ต่อไปนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ supersymmetry ซึ่งเพิ่มคู่แฝดคู่ที่เหมือนกัน แต่มีขนาดใหญ่กว่าให้กับอนุภาคที่รู้จักทั้งหมด หนึ่งในคู่หูที่หนักหน่วงเหล่านี้อาจเป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับอนุภาคที่ทำสสารมืด และความสมมาตรเริ่มจับแรงโน้มถ่วงอธิบายว่าทำไมมันถึงอ่อนแอกว่าพลังพื้นฐานสามประการอื่น ๆ ก่อนที่จะมีการค้นพบของฮิกส์นักวิทยาศาสตร์บางคนหวังว่าโบซอนจะแตกต่างจากแบบจำลองมาตรฐานเล็กน้อยเล็กน้อยซึ่งทำนายไว้ล่วงหน้าโดยบอกนัยเกี่ยวกับฟิสิกส์ใหม่
แต่เมื่อฮิกส์ปรากฏตัวมันเป็นเรื่องปกติอย่างไม่น่าเชื่อในช่วงมวลที่แบบจำลองมาตรฐานบอกว่าจะเป็นเช่นนั้น แม้ว่านี่จะเป็นความสำเร็จที่ยอดเยี่ยมสำหรับรุ่นมาตรฐาน แต่ก็ยังเหลือนักฟิสิกส์โดยที่ไม่ต้องมีผู้นำที่ดีมาก่อน บางคนเริ่มพูดถึงทศวรรษที่สูญเสียไปไล่ตามทฤษฎีที่ฟังดูดีบนกระดาษ แต่ดูเหมือนจะไม่สอดคล้องกับการสังเกตที่เกิดขึ้นจริง หลายคนหวังว่าการทำงานการรับส่งข้อมูลครั้งต่อไปของ LHC จะช่วยแก้ปัญหานี้
LHC ปิดตัวลงในเดือนธันวาคม 2018 เพื่อผ่านการอัพเกรดและซ่อมแซมสองปี เมื่อมันกลับมาออนไลน์มันจะสามารถชนอะตอมพร้อมกับเพิ่มพลังงานเล็กน้อย แต่เพิ่มจำนวนการชนต่อวินาที สิ่งที่จะพบก็คือใครคาดเดา มีการพูดถึงตัวเร่งอนุภาคที่ทรงพลังยิ่งกว่าเพื่อแทนที่มันตั้งอยู่ในพื้นที่เดียวกัน แต่มีขนาด LHC เป็นสี่เท่า การทดแทนครั้งใหญ่อาจใช้เวลา 20 ปีและ 27 พันล้านเหรียญสหรัฐในการก่อสร้าง
