Крупнейший в мире ускоритель частиц встал на паузу; его модернизация должна ускорить поиски тёмной материи

Самый мощный в мире ускоритель частиц 29 июня 2026 года прекратил ^[1] работу, взяв паузу на четыре года для проведения модернизации, которая позволит значительно увеличить его способность к столкновениям частиц и повысить шансы на раскрытие одной из величайших загадок Вселенной: тёмной материи.

Большой адронный коллайдер (БАК) — кольцевой туннель длиной 27 километров для столкновения протонов, расположенный в самом сердце европейской физической лаборатории ЦЕРН недалеко от Женевы, — наиболее известен тем, что с его помощью было доказано существование бозона Хиггса, прозванного «частицей бога».

В туннеле, пролегающем на глубине около 100 метров под границей между Францией и Швейцарией, сверхпроводящие магниты и ускорительные установки разгоняют частицы до экстремальных энергий, а затем сталкивают их друг с другом с феноменальной скоростью.

По завершении работ модернизированный ускоритель частиц, получающий новое название «Большой адронный коллайдер высокой светимости» (HL-LHC), должен начать работу в июне 2030 года и проработать около десяти лет.

Цель обновления состоит в том, чтобы увеличить «светимость» — то есть общее количество столкновений, происходящих за определённый период, — в 10 раз по сравнению с текущей. Ожидается, что общая стоимость модернизации составит 1,2 млрд швейцарских франков (1,5 млрд долларов).

Эти расходы будут покрыты за счёт членских взносов в ЦЕРН, а также взносов в натуральной форме, составляющих 10–15% от общей суммы, в том числе от США, Японии, Канады и Китая.

Модернизация потребует полной замены компонентов на участке длиной 1,2 километра из 27-километрового туннеля. Будут установлены новые сверхпроводящие магниты, способные ещё больше сфокусировать пучки частиц, что позволит увеличить количество столкновений. После ввода в эксплуатацию при каждом столкновении двух пучков частиц внутри детекторов в туннеле будет происходить от 140 до 200 столкновений, по сравнению с 60 в настоящее время.

Число столкновений будет настолько высоким — несколько миллиардов в секунду — что сохранить все полученные данные будет невозможно. Решение о том, какие столкновения следует регистрировать, необходимо будет принимать в режиме реального времени — эта задача будет возложена на системы искусственного интеллекта ^[2], способные выявлять наиболее перспективные события.