世界最大的粒子加速器以创纪录的能量水平重新启动 世界上最强大的粒子加速器经过三年的升级和维护工作后，已准备好以创纪录的能量水平向实验输送质子碰撞。 欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）现在装备有新的探测器系统和增强的数据采集和计算结构，这些系统现在全部运作正常。 今天（7月5日）标志着该加速器在法国和瑞士边境附近日内瓦附近的设施上开始第三轮物理学数据采集的启动。 曼彻斯特大学的粒子物理学小组的工作人员和博士生在ATLAS和LHCb实验（大型强子对撞机的四个实验之一）中发挥着核心作用，从研究和开发这些实验的尖端粒子探测器到在国际研究团体中担任多个领导角色。曼彻斯特大学的Chris Parkes教授目前担任LHCb实验三年期的发言人，他表示：“我们为过去15年的研究、开发和建设工作转化为空前精准的测量感到兴奋。这将使我们能够以前所未有的方式测试粒子物理学的标准模型，但它们肯定也会导致令人惊讶和意想不到的发现。” 自宣布发现希格斯玻色子粒子以来已经过去十年，LHC今天正在朝着进行基础物理学实验的下一个阶段迈进，以帮助人类理解支配宇宙的基本粒子和力量。 使用升级后的机器，希望LHC实验将为我们提供有关物质优于反物质的主导地位以及暗物质性质的新见解。束流在4月开始循环，经过多年的升级和维护工作，使其变得更加强大。 LHC机器及其注入器此前已经重新投入运营，以操作新的更高强度束流和增加的能量。束流操作员现在宣布束流稳定，准备好开始采集科学数据。 LHC现在将在创纪录的13.6万亿电子伏特（TeV）的能量下运行近4年时间。 经过15年的研究、开发和建设工作转化为空前精准的测量，我们感到兴奋。这将使我们能够以前所未有的方式测试粒子物理学的标准模型，但它们肯定也会导致令人惊讶和意想不到的发现。 作为国际合作的一部分，英国团队领导了一系列至关重要的工作包，以提高LHC的四个主要仪器的性能，以及对束流本身的工作。曼彻斯特大学的科学家们长期以来一直在CERN的ATLAS和LHCb项目中担任重要角色。 曼彻斯特大学的物理学家继续为许多与CERN有关的项目做出贡献，上周末，曼彻斯特大学校长兼副校长Nancy Rothwell教授访问了现场，并与其中一些参与科学家会面。 英国对升级的贡献价值超过2500万英镑，由科学技术设施理事会（STFC）资助。 STFC执行主席、粒子物理学家Mark Thomson教授表示：“英国众多高技能的科学家和工程师的辛勤工作对于达到现在的这一点至关重要。” “今天的消息只是令人振奋的几年的开始，因为CERN的物理学家们利用升级后的机器和庞大的探测器来推动知识的前沿。时间将告诉我们，LHC和它的探测器以及它们的改进能力是否能够首次展示我们目前理解之外的物理知识。” 四个重要的LHC实验进行了重大的数据读取和选择系统升级，新的探测器系统和计算基础设施。 这些改变将使它们收集到的数据样本数量显著增加，质量也比以前的运行更高。 ATLAS探测器预计在第三次运行期间记录的数据将比前两次物理运行的数据总和多一个多。 LHCb实验经历了一次完全的改造，包括放置在实验核心的VELO探测器的曼彻斯特制造模块，并计划将其数据采集速率提高5倍。 曼彻斯特大学还领导了英国对LHC光度升级（HL-LHC-UK）的贡献，这将极大地增加碰撞率，发现新粒子并进行更精确的测量。 虽然HL-LHC-UK的第一阶段即将完成，但第二阶段预计将于2026年完工，涉及九家英国机构。该项目的发言人是曼彻斯特大学和科克罗夫特研究院的Rob Appleby教授，“大型强子对撞机的光度升级是打开对基本物理学更深入理解的激动人心的途径，”他说。 “英国很自豪地通过HL-LHC-UK项目提供重要的硬件。两个项目都提供硬件升级，包括螃蟹腔冷却器、诊断设备和冷电源以及性能仿真。” 随着数据样本的增加和碰撞能量的提高，第三次运行将进一步扩展已经非常多样化的LHC物理学程序。 由于英国对CERN的订阅，由STFC管理，英国物理学家将有机会利用LHC来尝试解决基本问题，如宇宙中物质-反物质不对称的起源，暗物质的性质，并研究在极端温度和密度下物质的性质。 科学家还将搜索暗物质和其他新现象的候选者，无论是通过直接搜索还是通过对已知颗粒物质性质的精确测量来间接进行。
