Elementární částice
Higgsi, třes se. Urychlovač LHC zvýšil energii srážek

V urychlovači LHC se střetly dva proti sobě letící svazky protonů s dosud nebývalou energií. Zvýšení výkonu má pomoci objevit dosud neznámé částice, potvrdit existenci Higgsova bosonu a odhalit tajemství temné hmoty.

Až dosud urychlovačem létaly protony urychlené na 3,5 TeV (teraelektronvoltu), takže celková energie srážek byla 7 TeV. Nyní má každý svazek energii 4 TeV, takže energie srážek je 8 TeV. Zdánlivě malý rozdíl znamená výrazné zlepšení spolehlivosti experimentů.

Několikanásobně tím vzrostla šance na objev některých teoreticky předpovězených elementárních částic. Pokud se je  podaří odhalit a určit jejich vlastnosti, mělo by to přispět k poznání charakteru temné hmoty, která tvoří přibližně čtyři pětiny veškeré hmoty ve vesmíru (čtvrtinu, když sečteme veškerou hmotu i energii), ale jejíž fyzikální podstatu stále neznáme.

Vyšší výkon urychlovače by měl přispět i k odhalení Higgsova bosonu - dlouho hledané částice reprezentující pole, které podle stávající teorie dává ostatním částicím jejich hmotnost.

Ale s vyšší energií srážek přibude i jiných jevů, jejichž projev v detektorech vypadá podobně jako Higgsův boson, takže bude potřeba provést dlouhou řadu měření, aby se existenci této částice podařilo prokázat.

Po Higgsově bosonu v LHC pátrají nezávisle na sobě detektory ATLAS a CMS. Oba koncem loňského roku přišly s nadějnými výsledky. Shodly se na energetické hladině, na níž by se Higgsův boson mohl nacházet. Dosud nasbíraná data však nedávají dostatečnou jistotu. Stále je možné, že šlo jen o náhodný šum.

Objev částice si totiž nelze představovat jako její přímé pozorování v mikroskopu. Fyzikové na její existenci usuzují na základě analýzy výsledku srážky dvou protonů. Při ní vzniká sprška nových částic a interpretace měření je velmi náročná. Pro uspokojivou míru jistoty je proto třeba pozorovat velké množství srážek a data statisticky vyhodnotit.

LHC má se zvýšeným výkonem běžet do konce tohoto roku. Pak ho čeká plánovaná odstávka, během níž bude vylepšen tak, aby koncem roku 2014 mohl začít pracovat s energií 6,5 TeV na každý svazek protonů. Postupně by se měl dostat až na 7 TeV.