Общее расписание работы LHC (2010)

Обновленное расписание работы, первая версия расписания (2008 год).

Этапы работы

2008–2011: запуск и отладка LHC

Большой адронный коллайдер заработал в сентябре 2008 года. Исходно предполагалось, что процесс запуска и отладки займет несколько месяцев, и уже в 2009 году коллайдер выйдет на интенсивность, достаточную для совершения новых открытий. Однако авария 19 сентября 2008 года не только на год задержала ввод коллайдера в строй, но и заставила физиков повышать энергию и светимость ускорителя намного медленнее, чем им хотелось бы. В итоге из соображений безопасности было решено в течение 2010-го и 2011 годов ограничиться энергией протонов 3,5 ТэВ вместо проектных 7 ТэВ.

Работу детекторов в 2009–2010 годах можно охарактеризовать как «переоткрытие Стандартной модели», то есть поиск и изучение уже известных частиц Стандартной модели: W- и Z-бозонов, t-кварков, разнообразных мезонов и т. д. Все эти процессы уже исследовались ранее, в частности на коллайдере Тэватрон. Наблюдение всех нужных частиц с измеренными ранее значениями масс и ширин распада — важный шаг в проверке того, что детекторы работают правильно, что всё собрано и откалибровано должным образом. Лишь ближе к концу 2010 года ожидаются первые результаты, превышающие возможности Тэватрона. Шанс увидеть хиггсовский бозон появится только к концу 2011 года, после того как будет набрана интегральная светимость около 1 fb^–1.

В конце 2010-го и 2011 годов предусмотрены также месячные сеансы ядерных столкновений.

2012: вывод на расчетные параметры

В течение всего 2012 года коллайдер будет дорабатываться с целью достижения номинальных значений энергии и светимости. Для этого во всех секторах ускорителя будут доустановлены новые элементы системы безопасности, а магниты будут заново «натренированы» для того, чтобы держать на орбите протоны с максимальной энергией 7 ТэВ.

2013–2015: работа в полную силу

Предполагается, что в течение 2013–2015 годов коллайдер выйдет на интенсивность, близкую к расчетной. В течение этого времени планируется набирать сначала по нескольку, а затем — по несколько десятков обратных фемтобарнов в год. Набранная статистика уже будет достаточна для того, чтобы прояснить «судьбу» хиггсовского бозона. Если он существует и его свойства не слишком экзотические, он проявится в данных LHC, а если же он не обнаружится, то внимательное изучение рассеяния W- и Z-бозонов должно подсказать, как же тогда происходит нарушение электрослабой симметрии. В это же время будут проведены серьезные проверки различных теорий вне Стандартной модели, в частности суперсимметрии.

2016–2030: модернизация и режим высокой светимости

К 2016 году должна завершиться первая стадия работы LHC. После этого предполагается провести в два этапа (в 2016-м и в 2020 году) масштабную модернизацию всей цепочки предварительных ускорителей, коллиматоров, магнитной системы, а также детекторов и электроники. Модернизация позволит увеличить светимость коллайдера в несколько раз и набирать порядка 500 fb^–1 в год. Конкретные планы по масштабу и срокам модернизации будут сильно зависеть от результатов, достигнутых LHC к этому моменту. Чем более необычные явления будут обнаружены, тем больше ожидается вложений в LHC.

После 2030

Планы на отдаленное будущее коллайдера (после 2020-х годов) находятся в стадии обсуждения. Среди вариантов, которые сейчас рассматриваются, есть более чем двукратное повышение энергии протонов за счет новых технологий создания магнитов и проект электрон-протонного коллайдера, в котором протоны из LHC будут сталкиваться с электронами из нового ускорителя.