เครื่องชนอนุภาค LHC เดินเครื่องอีกครั้ง หลังปิดปรับปรุง 3 ปี ลุ้นค้นพบ "แรงที่ 5 - นิวทริโนขวา"

   องค์การวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรปหรือเซิร์น (CERN) แถลงถึงความพร้อมของเครื่องชนอนุภาคแอลเอชซี (LHC) ที่กำลังจะเริ่มเดินเครื่องอีกครั้ง หลังหยุดพักทำการทดลองต่าง ๆ ไปนานถึง 3 ปีเต็ม เพื่อซ่อมบำรุงรวมทั้งปรับปรุงประสิทธิภาพของการเร่งและชนอนุภาคให้ดียิ่งขึ้นกว่าเดิมหลายเท่า

   หากการตรวจสอบความพร้อมครั้งสุดท้ายในช่วง 1-2 เดือนนี้เป็นไปด้วยดี เครื่องชนอนุภาคแอลเอชซีจะเริ่มทำการทดลองได้ในเดือนมิ.ย. โดยจะค่อย ๆ เพิ่มระดับพลังงานในการเดินเครื่องไปจนถึงระดับสูงสุดในช่วงปลายเดือน ก.ค.

   สำหรับการทดลองในรอบที่จะถึงนี้ นักวิทยาศาสตร์ของเซิร์นต่างหวังว่าจะมีการค้นพบอนุภาคใหม่ ๆ ที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาล รวมทั้งสามารถค้นพบตัวตนที่แท้จริงของอนุภาคลึกลับหลายชนิดที่ค้นหากันมานาน ไม่ว่าจะเป็นสสารมืด (dark matter), นิวทริโน "ถนัดขวา" (right-handed neutrino), อนุภาคของแรงพื้นฐานในธรรมชาติชนิดที่ 5 หรือแม้แต่การศึกษาคุณสมบัติของอนุภาคฮิกส์โบซอน (Higgs boson) ให้ละเอียดลึกซึ้งยิ่งขึ้น

   การปรับปรุงอัปเกรดอุปกรณ์ตลอดช่วง 3 ปีที่ผ่านมา จะทำให้ LHC สามารถชนอนุภาคได้ "แรง" ยิ่งขึ้น ด้วยระดับพลังงานการชนสูงสุดถึง 6.8 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ ทั้งที่ก่อนหน้านี้สามารถชนอนุภาคได้ที่ระดับพลังงานไม่เกิน 6.5 เทราอิเล็กตรอนโวลต์

LHC โฉมใหม่ยังมีการปรับปรุงแม่เหล็ก ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมขนาดและทิศทางของลำอนุภาคที่ยิงออกไป โดยนับแต่นี้ลำอนุภาคในการทดลองจะมีขนาดเล็กแคบลง จนทำให้มีจำนวนอนุภาคที่ชนปะทะกันมากขึ้นกว่าเดิมหลายเท่า ส่งผลให้โอกาสที่จะตรวจพบการชนแบบใหม่ ๆ ที่เกิดขึ้นได้ยาก สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

หน่วยทดลองแอตลาส (ATLAS) ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับอนุภาคส่วนหนึ่งของ LHC ยังแถลงว่า โครงการสำคัญของตนในรอบการเดินเครื่องครั้งนี้จะพยายามตอบคำถามที่ว่า เหตุใดอนุภาคนิวทริโนที่เคยตรวจพบมาทั้งหมดจึงมีแต่ชนิด (flavor) ที่เคลื่อนไหวและหมุนไปทางซ้าย ทั้งที่ในทางทฤษฎีแล้วควรจะต้องมีคู่ของมันที่ "ถนัดขวา" อยู่ด้วยตามธรรมชาติ

นอกจากนี้ เครื่องตรวจจับอนุภาค FASER รวมทั้งเครื่องกระจายและตรวจจับนิวทริโน SND ที่ติดตั้งเพิ่มเข้ามาใหม่ จะช่วยทีมนักวิทยาศาสตร์ของแอตลาสตอบคำถามข้างต้นด้วยอีกแรง โดยจะคอยดักจับนิวทริโนพลังงานสูง และอนุภาคที่เกิดจากการสลายตัวเมื่ออยู่ห่างออกไปจากจุดชนอนุภาคหลายร้อยเมตร ซึ่งจะทำให้ผู้วิจัยไม่พลาดการสังเกตปรากฏการณ์สำคัญทางฟิสิกส์อนุภาคอย่างที่เคยเป็นมา

การทดลองชนอนุภาคของ LHC ในรอบนี้ จะดำเนินไปจนถึงสิ้นปี 2025 ก่อนที่จะมีการปิดซ่อมบำรุงและปรับปรุงอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระยะยาวอีกครั้ง