Echipele de cercetători din cadrul CERN au secționat prima interconectare dintre magneții Marelui Accelerator de Hadroni (LHC), dând startul oficial operațiunii de înlocuire a unora dintre cele mai importante componente ale infrastructurii subterane. Directorul general al CERN, Mark Thomson, a coborât în tunel la Punctul 1 al acceleratorului, în dreptul uriașului detector ATLAS, pentru a marca simbolic începutul lucrărilor.
Începând cu 7 septembrie 2026, inginerii demontează secțiuni întregi de o parte și de alta a experimentelor ATLAS și CMS. Obiectivul este extragerea a 28 de magneți supraconductori veterani, printre care se numără piesele-cheie cunoscute drept „triplete interioare”. Instalate încă din faza de construcție a acceleratorului, aceste echipamente au funcționat aproape două decenii, iar retragerea lor marchează sfârșitul unei etape istorice.
Magneții care strâng fasciculele înainte de ciocnire
LHC are o circumferință de 27 km. Ca să-și orienteze și să-și controleze fasciculele de particule, acceleratorul folosește mii de magneți de mai multe tipuri: dipoli, cuadrupoli, sextupoli, octupoli, decapoli și alții. Fiecare tip are o sarcină precisă.
Printre cei mai importanți magneți se numără tripletele interioare. Sunt grupuri de câte trei magneți cuadrupoli, de unde le vine și numele, amplasate de ambele părți ale celor patru experimente principale ale LHC. Rolul lor este să focalizeze fasciculele cât mai strâns cu putință, chiar înainte ca particulele să se ciocnească în interiorul detectoarelor. La scara protonilor, spațiul dintr-un fascicul este aproape în întregime gol; fără o „lentilă” magnetică formidabilă care să-i oblige să se înghesuie într-un spațiu microscopic, particulele ar trece pur și simplu unele pe lângă altele prin vidul acceleratorului fără să se atingă vreodată.
Cu cât fasciculele sunt „comprimate” mai strâns, cu atât crește șansa ca particulele să se ciocnească. De aceea, tripletele interioare sunt esențiale pentru creșterea luminozității LHC, adică a numărului de coliziuni care au loc într-un anumit interval de timp. Mai multă luminozitate înseamnă mai multe coliziuni, iar mai multe coliziuni înseamnă mai multe date de analizat pentru cercetători.
Saltul spre HiLumi: marea reconstrucție din timpul pauzei LS3
Înlocuirea tripletelor interioare existente cu o generație de magneți mult mai puternică este o parte importantă a viitorului proiect LHC de înaltă luminozitate (HiLumi LHC). Lucrările au loc în timpul celei de-a treia opriri îndelungate a acceleratorului (LS3).
„Înlocuirea acestor magneți cu noile triplete interioare ale HiLumi LHC este crucială pentru anii de luminozitate ridicată care urmează. Primul cuadrupol din noile triplete ar trebui să ajungă în tunel la începutul lui 2029. În total, vor fi instalate 16 criostate și 28 de ansambluri criogenice – o întreprindere de amploare”, a explicat Jean-Philippe Tock, șeful echipei de coordonare LS3.
Pentru Markus Zerlauth, șeful proiectului HiLumi LHC, momentul a însemnat și despărțirea de magneții care au funcționat în accelerator de la început:
„Evenimentul de astăzi reprezintă o etapă importantă pentru CERN, în special pentru echipa proiectului HiLumi LHC. Tripletele interioare actuale datează din faza de construcție a LHC și au fost instalate în accelerator între 2005 și 2007. După aproape douăzeci de ani de funcționare, vor face loc unei noi generații de magneți și mai puternici. Este cu adevărat remarcabil să asistăm la o asemenea trecere de la o generație de inovații la următoarea”, a spus Zerlauth.
Niobiu-staniu în locul niobiului-titan
Trecerea de la vechiul aliaj de niobiu-titan la noile bobine supraconductoare din niobiu-staniu reprezintă cel mai dificil pariu tehnologic al modernizării. Deși este un material casant și greu de bobinat, niobiu-staniul permite atingerea unor câmpuri magnetice de până la 11,3 tesla — cu 40% mai puternice decât cele actuale. Ca ordin de mărime, forța magnetică generată este de peste 200.000 de ori mai intensă decât câmpul magnetic al întregii planete Pământ și de aproape 4 ori mai mare decât cea a unui aparat RMN performant de spital.
Noile echipamente vor fi instalate în jurul experimentelor ATLAS și CMS, acolo unde creșterea ratei de coliziune contează în mod deosebit.
ALICE și LHCb funcționează altfel și urmăresc alte programe de fizică, așa că nu au nevoie de aceeași creștere a luminozității instantanee. Prin urmare, tripletele lor interioare pot rămâne pe loc. Magneții respectivi vor fi totuși modernizați, astfel încât ambele experimente să poată profita de creșterea generală a luminozității.
Tăierea primelor legături din adâncuri nu marchează o simplă pauză tehnică, ci o schimbare de paradigmă. La frontierele fizicii moderne, marile descoperiri nu mai depind de mărirea vitezei particulelor, ci de densitatea coliziunilor — o probabilitate statistică uriașă în care fenomenele extrem de rare vor avea, în sfârșit, spațiul necesar pentru a se lăsa observate.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Punctul după care se orientează orice GPS oscilează de două ori mai puțin decât se credea
Mușchii îmbătrâniți își pierd forța dintr-un motiv pe care cercetătorii l-au trecut cu vederea
Un nou proces transformă deșeurile de plastic în benzină și motorină
Acest nou tip de beton este mai rezistent și absoarbe CO₂ din aer
