經過兩年升級以提升功率後,世界上最強大的粒子加速器再次投入科學研究。繼 6月3日正式重啟後,位於瑞士日內瓦附近歐洲粒子物理實驗室CERN的大型強子對撞機(LHC)能夠以比2013年2月結束的首次執行期間更快、更高的能量將質子碰撞在一起。我們的圖文指南闡明瞭LHC下一次執行中可能取得的發現。
首次運行於2009年11月正式開始。LHC以足夠高的能量碰撞粒子——主要是質子,但也包括更重的粒子,如鉛離子——於2012年證實了希格斯玻色子的存在,這為預測該亞原子粒子的物理學家贏得了諾貝爾獎。
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在下一次執行中,預計將持續三年,能量最終將升至14萬億電子伏特(TeV;參見 “硬體重啟”)。一個希望是,這些高能量將幫助LHC產生超對稱性的證據,超對稱性是一種優雅的理論,可以擴充套件粒子物理學的標準模型。它們也可能震盪出暗物質粒子,暗物質是人們認為構成宇宙中85%物質的不可見物質(參見 “更高能量”)。
額外的碰撞將使我們能夠更精確地研究希格斯粒子的性質,並將闡明首次執行中暗示的異常現象(參見 “更多碰撞”)。
此圖表的早期版本曾於2015年3月12日發表在《自然》雜誌上。
本文經許可轉載,並於2015年6月3日 首次發表。