Large Hadron Collider meningkatkan tingkat energi yang belum pernah terjadi sebelumnya

Paris: Sepuluh tahun setelah penemuan Higgs boson, Large Hadron Collider akan mulai menghancurkan proton bersama-sama pada tingkat energi yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam upayanya untuk mengungkap lebih banyak rahasia tentang cara kerja alam semesta.

Penumbuk partikel terbesar dan terkuat di dunia mulai beroperasi kembali pada bulan April setelah tiga tahun hiatus untuk melakukan peningkatan sebagai persiapan untuk putaran ketiga.

Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN) mengumumkan dalam konferensi pers pekan lalu bahwa mereka akan beroperasi sepanjang waktu selama hampir empat tahun dengan rekor kapasitas 13,6 triliun elektronvolt, pada Selasa.

Ini akan mengirimkan dua berkas proton – partikel dalam inti atom – dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan hampir cahaya di sekitar cincin 27 kilometer (17 mil) yang terkubur 100 meter di bawah perbatasan Swiss-Prancis.

Collider paling kuat di dunia akan mengirimkan dua berkas proton ke arah yang berlawanan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya

Tabrakan yang dihasilkan akan direkam dan dianalisis oleh ribuan ilmuwan sebagai bagian dari rangkaian eksperimen, termasuk ATLAS, CMS, ALICE, dan LHCb, yang akan menggunakan kekuatan yang didorong untuk menjelajahi materi gelap, energi gelap, dan misteri mendasar lainnya.

“Kami bertujuan untuk memberikan 1,6 miliar tabrakan proton-proton per detik” untuk percobaan ATLAS dan CMS, kata Mike Lamont, Kepala Akselerator dan Teknologi di CERN.

Kali ini, tambahnya, sinar proton akan dipersempit menjadi kurang dari 10 mikron – ketebalan rambut manusia sekitar 70 mikron – untuk meningkatkan laju tumbukan.

Tingkat energi baru akan memungkinkan mereka untuk lebih jauh mencari Higgs boson, yang pertama kali diamati oleh Large Hadron Collider pada 4 Juli 2012.

Penemuan ini merevolusi fisika sebagian karena boson cocok dengan Model Standar – teori dominan dari semua partikel fundamental yang menyusun materi dan gaya yang mengaturnya.

Namun, beberapa hasil baru-baru ini telah menimbulkan pertanyaan tentang Model Standar, dan Collider yang baru ditingkatkan akan melihat boson Higgs secara lebih mendalam.

“Higgs boson dikaitkan dengan beberapa pertanyaan terbuka paling mendalam dalam fisika fundamental saat ini,” kata Fabiola Gianotti, direktur jenderal CERN, yang pertama kali mengumumkan penemuan boson satu dekade lalu.

Dibandingkan dengan tabrakan pertama yang menemukan boson, kali ini akan ada tabrakan 20 kali lebih banyak. “Ini adalah peningkatan yang signifikan, membuka jalan bagi penemuan-penemuan baru,” kata Lamont.

Masih banyak yang harus dipelajari tentang boson, kata Joachim Menich, kepala penelitian dan komputasi di CERN. “Apakah partikel Higgs benar-benar fundamental atau komposit?” Diminta.

“Apakah itu satu-satunya partikel mirip Higgs – atau ada partikel lain?”

Eksperimen sebelumnya menentukan massa boson Higgs, serta lebih dari 60 partikel komposit yang diprediksi oleh Model Standar, seperti tetraquark.

Tetapi Gian Giudice, kepala departemen fisika teoretis di CERN, mengatakan bahwa mengamati partikel hanyalah bagian dari pekerjaan. “Fisika partikel tidak hanya ingin memahami bagaimana – tujuan kami adalah untuk memahami mengapa,” katanya.

Di antara sembilan eksperimen Large Hadron Collider adalah ALICE, yang menyelidiki materi yang ada dalam 10 mikrodetik pertama setelah Big Bang, dan LHCf, yang menggunakan tumbukan untuk mensimulasikan sinar kosmik.

Setelah menjalankan ini, penumbuk akan kembali pada tahun 2029 sebagai LHC, meningkatkan jumlah peristiwa yang dapat dideteksi dengan faktor 10.

Selain itu, para ilmuwan berencana untuk membuat penumbuk melingkar masa depan – cincin sepanjang 100 kilometer yang bertujuan untuk mencapai energi kolosal hingga 100 triliun elektron volt. Tapi untuk saat ini, fisikawan sedang menunggu hasil putaran ketiga Large Hadron Collider. “Musim fisika baru telah dimulai,” kata Organisasi Riset Nuklir Eropa, CERN.

Diposting di Fajar, 5 Juli 2022