- Передісторія
- цілі експерименту
- Технічні особливості
- Вартість і історія будівництва
- Міжнародна співпраця
- Чутки про небезпеку
- наукові результати
- майбутні проекти
- Випробування і експлуатація
- 2009 рік
- 2010 рік
- 2011 рік
- 2012 рік
- 2013 рік
- плани розвитку
Найпотужніший у світі прискорювач заряджених частинок на зустрічних пучках, побудований Європейським центром ядерних досліджень (CERN) у підземному тунелі протяжністю 27 кілометрів на глибині 50-175 метрів на кордоні Швейцарії та Франції. ВАК був запущений восени 2008 року, проте через аварію експерименти на ньому почалися тільки в листопаді 2009 року, а на проектну потужність він вийшов в березні 2010 року. Запуск коллайдера привернув увагу не тільки фізиків, але і простих обивателів, оскільки в ЗМІ висловлювалися побоювання з приводу того, що експерименти на колайдері можуть привести до кінця світу. У липні 2012 року було оголошено про виявлення за допомогою ВАК частки, яка з високою ймовірністю представляла собою бозон Хіггса - його існування підтверджувало правильність Стандартної моделі будови речовини.
Передісторія
Вперше прискорювачі часток стали використовуватися в науці в кінці 20-х років XX століття для дослідження властивостей матерії. Перший кільцевий прискорювач, циклотрон, був створений в 1931 році американським фізиком Ернестом Лоуренсом (Ernest Lawrence). У 1932 році англієць Джон Кокрофт (John Cockcroft) і ірландець Ернест Уолтон (Ernest Walton) за допомогою помножувача напруги і першого в світі прискорювача протонів зуміли вперше здійснити штучне розщеплення ядра атома: при бомбардуванні літію протонами був отриманий гелій. Прискорювачі часток працюють за рахунок електричних полів, які використовуються для прискорення (у багатьох випадках до швидкостей, близьких до швидкості світла) і утримання на заданій траєкторії заряджених частинок (наприклад, електронів, протонів або більш важких іонів). Найпростіший побутовий приклад прискорювачів - це телевізори з електронної променевою трубкою [ 50 ], [ 34 ], [ 70 ], [ 71 ], [ 72 ].
Прискорювачі використовуються для різноманітних експериментів, в тому числі для отримання надважких елементів [ 24 ]. Для дослідження елементарних частинок також використовуються колайдери (від collide - "зіткнення") - прискорювачі заряджених частинок на зустрічних пучках, призначені для вивчення продуктів їх зіткнень. Вчені надають пучків великі кінетичні енергії. При зіткненнях можуть утворитися нові, раніше невідомі частинки. Спеціальні детектори покликані вловити їх поява [ 71 ]. На початок 1990-х років найбільш потужні колайдери діяли в США і Швейцарії [ 65 ]. У 1987 році в США недалеко від Чикаго був запущений колайдер Теватрон (Tevatron) з максимальною енергією пучка 980 гігаелектронвольт (ГеВ). Він являє собою підземне кільце завдовжки 6,3 кілометра [ 28 ], [ 65 ], [ 50 ]. У 1989 році в Швейцарії під егідою Європейського центру з ядерних досліджень (CERN) був введений в експлуатацію Великий електрон-позитронний колайдер (LEP). Для нього на глибині 50-175 метрів в долині Женевського озера був побудований кільцевої тунель довжиною 26,7 кілометра, у 2000 році на ньому вдалося домогтися енергії пучка в 209 ГеВ [ 64 ], [ 62 ], [ 46 ], [ 63 ].
В СРСР в 1980-і роки був створений проект прискорювального-накопичувального комплексу (УНК) - надпровідного протон-протонного коллайдера в Інституті фізики високих енергій (ІФВЕ) в Протвино. Він перевершував би за більшістю параметрів LEP і Теватрон і повинен був дозволити розганяти пучки елементарних частинок з енергією 3 тераелектронвольт (ТеВ). Його основне кільце завдовжки 21 кілометр був побудовано під землею в 1994 році, проте через брак коштів проект в 1998 році був заморожений, побудований в Протвино тунель - законсервований (були добудовані тільки елементи розгінного комплексу), а головний інженер проекту Геннадій Дуров виїхав на роботу в США [ 26 ], [ 69 ], [ 54 ], [ 26 ], [ 40 ], [ 69 ], [ 27 ], [ 29 ]. На думку деяких російських вчених, якби УНК був добудований і введений в дію, не було б необхідності в створенні більш потужних коллайдеров [ 27 ], [ 40 ], [ 28 ]: Висловлювалося припущення, що для отримання нових даних про фізичні основи світоустрою досить було подолати на прискорювачах поріг енергії в 1 ТеВ [ 53 ], [ 74 ]. Заступник директора НДІ ядерної фізики МДУ і координатор участі російських інститутів в проекті створення Великого адронного коллайдера Віктор Саврін, згадуючи про УНК, стверджував: "Ну три тераелектронвольт або сім. А там три тераелектронвольт можна було довести до п'яти потім" [ 40 ]. Втім, США теж відмовилися від будівництва власного надпровідності суперколайдера (SSC) в 1993 році, причому з фінансових міркувань [ 66 ], [ 17 ], [ 27 ].
Замість будівництва власних коллайдеров фізики різних країн вирішили об'єднатися в рамках міжнародного проекту, ідея створення якого зародилася ще в 1980-х роках [ 36 ], [ 23 ]. Після закінчення експериментів на швейцарському LEP його обладнання було демонтовано, і на його місці розпочато будівництво Великого адронного коллайдера (БАК, Large Hadron Collider, LHC) - найпотужнішого в світі кільцевого прискорювача заряджених частинок на зустрічних пучках, на якому будуть стикатися пучки протонів з енергіями зіткнення до 14 ТеВ і іони свинцю з енергіями зіткнення до 1150 ТеВ [ 65 ], [ 26 ], [ 37 ], [ 64 ], [ 62 ], [ 46 ].
цілі експерименту
Основною метою будівництва ВАК було уточнення або спростування Стандартної моделі - теоретичної конструкції у фізиці, яка описує елементарні частинки і три з чотирьох фундаментальних взаємодії: сильна, слабка і електромагнітне, за винятком гравітаційного [ 37 ], [ 26 ]. Формування Стандартної моделі було завершено в 1960-1970-х роках, і всі зроблені з тих пір відкриття, на думку вчених, описувалися природними розширеннями цієї теорії [ 53 ], [ 58 ]. При цьому Стандартна модель пояснювала, яким чином взаємодіють елементарні частинки, але не відповідала на питання, чому саме так, а не інакше [ 74 ].
- Однією з головних завдань ВАК називали експериментальне доказ існування бозона Хіггса. Згідно зі Стандартною моделлю, бозон Хіггса фактично створює всю масу у Всесвіті. Існування цієї частинки було передбачене ще в 1960 році британським фізиком Пітером Хіггсом (Peter Higgs), однак до споруди БАК її не вдавалося виявити експериментально. При зіткненні двох заряджених частинок на ВАК вони анігілюють і виділяється енергія достатня для "народження" шуканої частки - бозона Хіггса [ 68 ], [ 37 ], [ 67 ], [ 36 ].
- За допомогою ВАК фізики, можливо, зможуть відповісти на питання, чому видима матерія складає всього близько 4 відсотків Всесвіту, в той час як інша частина - це темна матерія і "темна енергія", які беруть участь тільки в гравітаційній взаємодії [ 37 ], [ 36 ], [ 44 ].
- За допомогою ВАК фізики сподіваються краще зрозуміти, що представляла з себе Всесвіт в перші миті після Великого Вибуху [ 67 ], [ 31 ], [ 37 ], [ 34 ].
- Вчені також розраховують відповісти на інше важливе питання, що стоїть перед Стандартною моделлю: чому в існуючій Всесвіту так мало антиматерії, хоча, теоретично, після Великого Вибуху антиматерії і матерії повинно було утворитися порівну? [ 67 ].
- Можливо, ВАК допоможе довести або спростувати теорію про те, що крім звичних нам чотирьох вимірів (простору і часу) існують і інші виміри, які постулюється в "теорії струн", яка описує явища, які виходять за рамки Стандартної моделі і її більш простих розширень [ 53 ], [ 56 ], [ 67 ].
Вчені відзначали, що якби на БАК не вдалося домогтися відкриття бозона Хіггса (в пресі його іноді називали "частинкою Бога" [ 26 ], [ 72 ], [ 36 ]) - це поставило б під питання всю Стандартну модель, що вимагало б повного перегляду існуючих уявлень про елементарні частинки [ 52 ], [ 72 ], [ 68 ], [ 43 ], [ 37 ]. У той же час у разі підтвердження Стандартної моделі деякі галузі фізики вимагали подальшої експериментальної перевірки: зокрема, потрібно було довести існування "Гравітон" - гіпотетичних частинок, що відповідали за гравітацію [ 52 ], [ 37 ], [ 26 ].
Технічні особливості
БАК розташовується в тунелі, побудованому для LEP. Велика його частина лежить під територією Франції [ 37 ]. Тунель містить дві труби, які майже на всій своїй протяжності йдуть паралельно і перетинаються в місцях розташування детекторів, в яких будуть здійснюватися зіткнення адронів - частинок, що складаються з кварків (для зіткнень будуть використовуватися іони свинцю і протони). Розганятися протони починають не в самому БАК, а в допоміжних прискорювачах. Пучки протонів "стартують" в лінійному прискорювачі LINAC2, потім в прискорювачі PS, після чого вони потрапляють в кільце супер протонного синхротрона (SPS) довгою 6,9 кілометра і вже після цього виявляються в одній з труб БАК, де ще протягом 20 хвилин їм буде додана енергія до 7 ТеВ. Експерименти з іонами свинцю будуть починатися в лінійному прискорювачі LINAC3. Пучки утримуються на траєкторії 1 600 сверхпроводящими магнітами, багато з яких важать до 27 тонн. Ці магніти охолоджуються рідким гелієм до наднизької температури: 1,9 градуса вище абсолютного нуля, холодніше відкритого космосу [ 46 ], [ 71 ], [ 49 ], [ 43 ], [ 36 ], [ 34 ], [ 28 ], [ 73 ].
На швидкості в 99,9999991 відсотка швидкості світла, роблячи більш 11 тисяч кіл по кільцю коллайдера в секунду, протони будуть стикатися в одному з чотирьох детекторів - найбільш складних систем ВАК [ 46 ], [ 39 ], [ 64 ], [ 43 ], [ 36 ], [ 71 ]. Детектор ATLAS призначений для пошуку нових невідомих часток, які можуть підказати вченим шляху пошуку "нової фізики", відмінною від Стандартної моделі. Детектор CMS призначений для отримання бозона Хіггса і дослідження темної матерії. Детектор ALICE призначений для досліджень матерії після Великого Вибуху і пошуку кварк-глюонної плазми, а детектор LHCb досліджуватиме причину превалювання матерії над антиматерією і досліджувати фізику b-кварків [ 37 ], [ 72 ]. В майбутньому планується ввести в дію ще три детектора: TOTEM, LHCf і MoEDAL [ 19 ], [ 74 ].
Для обробки результатів експериментів на ВАК буде використовуватися виділена розподілена комп'ютерна мережа GRID, здатна передавати до 10 гігабіт інформації в секунду в 11 обчислювальних центрів по всьому світу. Щороку з детекторів буде зчитуватися більше 15 петабайт (15 тисяч терабайт) інформації: сумарний потік даних чотирьох експериментів може досягати 700 мегабайт в секунду [ 46 ], [ 64 ], [ 37 ], [ 45 ], [ 44 ]. У вересні 2008 року хакерам вдалося зламати веб-сторінку CERN і, за їхніми заявами, отримати доступ до управління коллайдером. Однак співробітники CERN пояснили, що система управління БАК ізольована від інтернету [ 32 ]. У жовтні 2009 року за підозрою у співпраці з терористами був заарештований Адлен Ішор , Який був одним з учених працювали над експериментом LHCb на БАК. Втім, як повідомило керівництво CERN, Ішор не мав доступу до підземних приміщень коллайдера і не займався нічим, що могло було зацікавити терористів [ 15 ], [ 16 ]. У травні 2012 року Ішор був засуджений на п'ять років в'язниці [ 4 ].
Вартість і історія будівництва
У 1995 році вартість створення БАК оцінювалася в 2,6 мільярда швейцарських франків без урахування вартості проведення експериментів [ 36 ]. Планувалося, що експерименти повинні будуть початися через 10 років - у 2005 році [ 64 ]. У 2001 році бюджет CERN був скорочений, а до вартості будівництва було додано 480 мільйонів франків (загальна вартість проекту на той час становила близько 3 мільярдів франків), і це призвело до того, що пуск коллайдера був відкладений до 2007 року [ 60 ]. У 2005 році при будівництві ВАК загинув інженер: причиною трагедії стало падіння вантажу з крана [ 55 ].
Запуск БАК переносився не тільки через проблеми з фінансуванням. У 2007 році з'ясувалося, що поставлені Fermilab деталі для надпровідних магнітів не задовольняли конструкційним вимогам, через що запуск коллайдера був перенесений на рік [ 51 ].
10 вересня 2008 року в БАК був запущений перший пучок протонів [ 36 ]. Планувалося, що через кілька місяців на колайдері будуть здійснені перші зіткнення [ 36 ], Проте 19 вересня через дефектного з'єднання двох надпровідних магнітів на БАК сталася аварія: магніти були виведені з ладу, в тунель вилилося понад 6 тонн рідкого гелію, в трубах прискорювача був порушений вакуум. Коллайдер довелося закрити на ремонт. Незважаючи на аварію 21 вересня 2008 року відбулася урочиста церемонія введення ВАК до ладу. Спочатку досліди збиралися відновити вже в грудні 2008 року, проте потім дата повторного запуску була перенесена на вересень, а після - на середину листопада 2009 року, при цьому перші зіткнення планувалося провести лише в 2010 році [ 26 ], [ 18 ], [ 25 ], [ 20 ]. Перші після аварії тестові запуски пучків іонів свинцю і протонів по частині кільця ВАК були проведені 23 жовтня 2009 [ 13 ], [ 14 ]. 23 листопада в детекторі ATLAS були проведені перші зіткнення пучків [ 12 ], А 31 березня 2010 року коллайдер запрацював на повну потужність: в той день було зареєстровано зіткнення пучків протонів на рекордній енергії в 7 тераелектронвольт [ 10 ]. У квітні 2012 року була зафіксована ще більша енергія зіткнень протонів - 8 ТеВ [ 5 ].
У 2009 році вартість БАК оцінювалася від 3,2 до 6,4 мільярда євро, що робило його найдорожчим науковим експериментом в історії людства [ 36 ].
Міжнародна співпраця
Зазначалося, що проект масштабу БАК не під силу створити одній країні [ 57 ]. Він створювався зусиллями не тільки 20 держав-учасників CERN: в його розробці брали участь понад 10 тисяч вчених з більш ніж ста країн земної кулі [ 34 ], [ 25 ], [ 30 ]. З 2009 року проектом ВАК керує генеральний директор CERN Рольф-Дітер Хойер (Rolf-Dieter Heuer) [ 25 ]. У створенні ВАК приймає участь і Росія як член-спостерігач CERN [ 26 ]: У 2008 році на Великому адронному колайдері працювало близько 700 російських вчених, в їх числі були співробітники ІФВЕ [ 28 ], [ 27 ].
Тим часом, вчені однієї з європейських країн ледь не втратили можливість взяти участь в експериментах на БАК. У травні 2009 року міністр науки Австрії Йоханнес Хан (Johannes Hahn) заявив про вихід країни з CERN з 2010 року, пояснивши це тим, що членство в CERN і участь в програмі створення БАК занадто витратно і не приносить відчутної віддачі науки і університетам Австрії. Йшлося про можливу щорічної економії приблизно 20 мільйонів євро, які становлять 2,2 відсотка бюджету CERN і близько 70 відсотків коштів, що виділяються на австрійським урядом на участь в міжнародних дослідницьких організаціях. Остаточне рішення про вихід Австрія пообіцяла прийняти восени 2009 року [ 22 ]. Втім, згодом австрійський канцлер Вернер Файман (Werner Faymann) заявив, що його країна не збирається йти з проекту і CERN [ 21 ].
Чутки про небезпеку
У пресі циркулювали чутки про те, що ВАК становить небезпеку для людства, оскільки його запуск може призвести до кінця світу. Приводом стали заяви вчених про те, що в результаті зіткнень в колайдері можуть утворитися мікроскопічні чорні діри: відразу з'явилися думки про те, що в них може "засмоктати" всю Землю, і тому ВАК є справжнім "ящиком Пандори" [ 39 ], [ 38 ], [ 43 ], [ 41 ], [ 37 ]. Також висловлювалися думки про те, що виявлення бозона Хіггса призведе до безконтрольного зростання маси у Всесвіті, а експерименти з пошуку "темної матерії" можуть привести до появи "страпелек" (strangelets, переклад терміна на російську мову належить астроному Сергію Попову [ 43 ]) - "дивної матерії", яка при зіткненні зі звичайною матерією може перетворити її в "стрейнджлет". При цьому наводилося порівняння з романом Курта Воннегута (Kurt Vonnegut) "Колиска для кішки", де вигаданий матеріал "лід-дев'ять" знищив життя на планеті [ 59 ], [ 43 ]. Деякі видання, посилаючись на думки окремих вчених, заявляли також про те, що експерименти на ВАК можуть привести до появам "чревоточін" (wormholes) в часі, через які в наш світ з майбутнього можуть перенестися частки або навіть живі істоти [ 33 ], [ 48 ]. Втім, виявилося, що слова вчених були спотворені і невірно інтерпретовані журналістами: спочатку йшлося "про мікроскопічних машинах часу, за допомогою яких подорожувати в минуле зможуть тільки окремі елементарні частинки" [ 47 ], [ 48 ].
Вчені неодноразово заявляли про те, що ймовірність подібних подій мізерно мала. Була навіть зібрана спеціальна Група оцінки безпеки БАК, яка провела аналіз і виступила зі звітом про ймовірність катастроф, до яких можуть призвести експерименти на ВАК. Як повідомили вчені, зіткнення протонів на ВАК будуть безпечніше, ніж зіткнення космічних променів з скафандрами космонавтів: вони мають іноді навіть більшу енергію, ніж та, що може бути досягнута в БАК. А що стосується гіпотетичних чорних дір, то вони "розсмокчуться", не долетівши навіть до стінок коллайдера [ 39 ], [ 33 ], [ 43 ], [ 38 ], [ 41 ], [ 44 ].
Втім, чутки про можливі катастрофи все одно тримали громадськість в напрузі. На творців колайдера навіть подавали в суд: найвідоміші позови належали американському юристу і лікаря Вальтеру Вагнеру (Walter Wagner) і професору хімії з Німеччини Отто Ресслеру (Otto Rossler). Вони звинувачували CERN в тому, що своїм експериментом організація наражають на небезпеку людство і порушують гарантоване Конвенцією з прав людини "право на життя", проте позови були відхилені [ 44 ], [ 39 ], [ 41 ], [ 43 ], [ 28 ]. Преса повідомляла, що через чутки про швидкий кінець світу після запуску ВАК в Індії наклала на себе руки 16-річна дівчина [ 35 ].
У російській блогосфері з'явився мем "скоріше б коллайдер", який можна перекласти як "скоріше б кінець світу, неможливо більше дивитися на це неподобство" [ 42 ]. Популярністю користувався анекдот "У фізиків є традиція - один раз в 14 мільярдів років збиратися і запускати колайдер" [ 28 ].
наукові результати
Перші дані експеріментів на ВАК були опубліковані в грудні 2009 року [ 11 ]. 13 грудня 2011 року фахівці CERN заявили, що в результаті досліджень на ВАК їм вдалося звузити межі ймовірної маси бозона Хіггса до 115,5-127 ГеВ і виявити ознаки існування шуканої частки з масою близько 126 ГеВ [ 8 ], [ 9 ]. У тому ж місяці було вперше оголошено про відкриття в ході експериментів на ВАК нової частинки, які не що була бозоном Хіггса і отримала назву χb (3P) [ 6 ], [ 7 ].
4 липня 2012 року керівництво CERN офіційно заявило про виявлення з ймовірністю 99,99995 відсотка нової частинки в області мас близько 126 ГеВ, яка, за припущеннями вчених, швидше за все і була бозоном Хіггса. Цей результат керівник однієї з двох наукових колаборацій, які працювали на БАК, Джо Інкандела (Joe Incandela) назвав "одним з найбільших спостережень в цій області науки за останні 30-40 років", а сам Пітер Хіггс оголосив виявлення частки "кінцем цілої епохи в фізиці "[ 3 ], [ 2 ], [ 1 ].
майбутні проекти
У 2013 році CERN планує модернізувати БАК, встановивши на нього більш потужні детектори і збільшивши загальну потужність коллайдера. Проект модернізації називають Супер великим адронним колайдером (Super Large Hadron Collider, SLHC) [ 31 ]. Також планується будівництво Міжнародного лінійного коллайдера (International Linear Collider, ILC). Його труба буде довжиною в кілька десятків кілометрів, і він повинен бути дешевше БАК за рахунок того, що в його конструкції не потрібно застосовувати дорогі надпровідні магніти. Будувати ILC, можливо, будуть в Дубні [ 28 ], [ 26 ], [ 61 ].
Також деякі фахівці CERN і вчені США і Японії пропонували після закінчення роботи ВАК почати роботу над новим Дуже великим адронним колайдером (Very Large Hadron Collider, VLHC) [ 61 ], [ 74 ].
з вікіпедії:
Великий адронний коллайдер, скорочено БАК ( англ. Large Hadron Collider, скорочено LHC) - прискорювач заряджених частинок на зустрічних пучках, призначений для розгону протонів і важких іонів (іонів свинцю ) І вивчення продуктів їх зіткнень. Коллайдер побудований в ЦЕРНі (Європейська рада ядерних досліджень), що знаходиться близько Женеви , на кордоні Швейцарии и Франции . ВАК є найбільшою експериментальною установкою в світі. У будівництві та дослідженнях брали участь і беруть участь понад 10 тис. Вчених і інженерів з більш ніж 100 країн [1] .
Великим названий через свої розміри: довжина основного кільця прискорювача складає 26 659 м [2] ; адронним - через те, що він прискорює адрони , Тобто важкі частинки , Що складаються з кварків ; колайдером ( англ. collider - Штовхувачі) - через те, що пучки частинок прискорюються в протилежних напрямках і стикаються в спеціальних точках зіткнення [3] . [\ More]
Випробування і експлуатація
2008 рік
- 11 серпня успішно завершена перша частина попередніх випробувань [18] . Під час випробувань пучок заряджених частинок пройшов трохи більше трьох кілометрів по одному з кілець ВАК.
- 10 вересня був проведений офіційний запуск коллайдера [19] [20] . Запущені пучки протонів успішно пройшли весь периметр коллайдера за і проти годинникової стрілки [21] .
- 12 вересня команді БАК вдалося запустити і безперервно утримувати циркулює пучок. На цьому завдання по встановленню циркулюючого пучка завершилась, і фізики приступили до докладних тестів магнітної системи [22] .
- 19 вересня в ході тестів магнітної системи сектора 3-4 (34) сталася аварія, в результаті якого ВАК вийшов з ладу [23] . Один з електричних контактів між надпровідними магнітами розплавився під дією виникла через збільшення сили струму електричної дуги, яка пробила ізоляцію гелиевой системи охолодження (кріогенної системи), що призвело до деформації конструкцій, забруднення внутрішньої поверхні вакуумної труби частинками металу, а також викиду близько 6 тонн рідкого гелію в тунель. Ремонт коллайдера зайняв залишок 2008 і більшу частину 2009 року.
- 21 жовтня відбулася урочиста церемонія офіційного відкриття (інавгурація) БАК [24] .
2009 рік
- 20 листопада , Вперше після аварії 19 вересня 2008 року, пучок протонів успішно пройшов по всьому кільцю коллайдера [25] .
- 29 - 30 листопада вчені довели енергію кожного з пучків протонів до значення 1180 ГеВ. Таким чином, БАК став найпотужнішим прискорювачем протонів в світі [26] .
- 9 грудня відбулися зіткнення пучків протонів на досягнутої в кінці листопада рекордної енергії - 2,36 ТеВ (= 2 × 1180 ГеВ) [27] .
2010 рік
- 30 березня енергія пучка протонів доведена до 3,5 тераелектронвольт, відбулися зіткнення протонів із сумарною енергією 7 ТеВ [28] . Розпочався перший тривалий сеанс наукової роботи ВАК.
- 4 листопада закінчилися експерименти в 2010 році в режимі протон-протонних зіткнень [29] . Коллайдер переведений в режим зіткнення важких іонів (іонів свинцю ) [30] [31] . Перші тестові запуски іонних згустків почалися в другій половині дня [32] .
- 7 листопада почалися і тривали один місяць зіткнення ядер з повною енергією 5,74 ТеВ [32] .
2011 рік
- 22 квітня на БАК встановлений світовий рекорд пікового світності для адронних коллайдеров - 4,67 · 1 032 см-2 · сек-1. Попередній рекорд був встановлений прискорювачем Теватрон в 2010 році, тоді світність склала 4,02 · 1032см-2 · сек-1 [33] .
- 17 червня світність, набрана ATLAS і CMS за 2010-2011 роки, перевищила 1 ф бн -1 [34] [35] .
- 15 листопада розпочато тритижневого програма зіткнень іонів свинцю.
2012 рік
- 16 березня протони вперше розігнані до енергії 4 ТеВ [36] .
- У вересні були проведені пробні протон-іонні зіткнення [37] .
- 17 грудня успішно завершений перший етап протонних зіткнень [38] [39] .
2013 рік
У початку 2013 року були проведені серії протон-іонних зіткнень [38] [37] .
14 лютого 2013 року колайдер був зупинений для модернізації до кінця 2014 року.
плани розвитку
В даний час (літо 2013 р.) Коллайдер зупинений на планові технічні роботи. Планується збільшити енергію зіткнення протонів з нинішніх 8 ТеВ до 13-14 ТеВ і встановити додаткове обладнання на детекторах ALICE, ATLAS, CMS, LHCb. У 2015 році експерименти будуть продовжені. [38] [40] [41]
Після того, як ВАК вийде на проектну енергію і світність, прийнято рішення до 2020 року провести модернізацію каскаду попередніх прискорювачів, в першу чергу SPS , А також провести ряд інших робіт, що дозволить помітно підвищити світність коллайдера (раніше проект називався Super-LHC [42] , Зараз проект називається HL-LHC [43] ).
Також обговорюється можливість проведення зіткнень протонів і електронів (проект LHeC ) [44] . Для цього буде потрібно прилаштувати лінію прискорення електронів. Обговорюються два варіанти: прибудова лінійного прискорювача електронів і розміщення кільцевого прискорювача в тому ж тунелі, що і LHC. Найближчим з реалізованих аналогів LHeC є німецький електрон-протонний коллайдер HERA . Відзначається, що на відміну від протон-протонних зіткнень, розсіювання електрона на протоні - це дуже «чистий» процес, що дозволяє вивчати Партон структуру протона набагато уважніше і акуратніше.
У планах на дуже віддалену перспективу обговорюється демонтаж більшості деталей БАК і використання звільнився тунелю та інфраструктури для коллайдера нового покоління. Це могло б підвищити енергію на пучок протонів до 16 ТеВ. [43]
