欧洲核子研究中心将大型强子对撞机关闭至2030年

第三次长时间技术停机（LS3）已开始，将持续至2030年。在此期间，对撞机不仅将进行技术维护，更将从根本上改造为一台新机器：高亮度大型强子对撞机（High-Luminosity LHC），其产生的粒子碰撞次数将提升十倍，据Home.cern报道。对科学界而言，这并非一个时代的终结，而是为下一个时代做准备。

要点简述

• 2026年6月29日，大型强子对撞机（LHC）完成了第三轮运行周期（Run 3），并已停机，启动第三次长时间停机（Long Shutdown 3）——这是自对撞机建造以来规模最大的升级改造。
• LS3的主要目标是安装高亮度大型强子对撞机（High-Luminosity LHC，简称HiLumi LHC）设备，该设备将使对撞机的亮度相比原始参数提升高达10倍。
• 对撞机隧道中将有1.2公里长的磁铁和组件被拆除并更换。ATLAS和CMS探测器实际上将成为全新的仪器。
• HiLumi LHC计划于2030年开始运行。加速器综合体的部分组件将从2028年起逐步重启。
• 大型强子对撞机运行18年来的主要成就包括：2012年发现希格斯玻色子，以及发现超过85种新强子和数百项其他科学成果。

告别改变物理学的机器

自2008年9月首次发射粒子束以来，大型强子对撞机已成为科学突破的代名词。其主要成就是2012年7月4日发现希格斯玻色子，证实了近半个世纪前提出的机制。正是由于这种粒子，才解释了其他粒子为何具有质量。

“大型强子对撞机超出了所有预期，”欧洲核子研究中心（CERN）加速器与技术主任奥利弗·布吕宁表示。“近二十年来，它改变了我们对宇宙的理解，并激励了全世界一代又一代的科学家、工程师和公民。今天，我们告别了我们所熟知的大型强子对撞机，并准备迎接它的继任者。”

四年内将发生什么

LS3不仅仅是维修。在长达27公里的隧道中，将有1.2公里长的磁铁和组件被拆除，并更换为HiLumi的新设备。ATLAS和CMS探测器——对撞机的两个主要“眼睛”——将进行如此彻底的升级，以至于它们实际上将成为全新的仪器。

新探测器必须应对显著更高的负荷：如果在上一轮运行周期中，每次束流碰撞记录到约60次质子-质子相互作用，那么HiLumi LHC将同时产生140至200次碰撞。数据记录系统必须从每秒超过五十亿次相互作用中筛选出最有趣的事件。

重启后将寻找什么

亮度提升十倍，首先意味着能够积累无可比拟的庞大数据集。HiLumi LHC的主要科学目标是精确研究希格斯玻色子：其性质、相互作用以及可能偏离标准模型预测的情况。此类偏离可能指向新物理学——即超出当前物质结构理解范畴的现象。

与此同时，在LS3期间，数千名科学家将继续分析前几个运行周期积累的数据。大型强子对撞机沉默，但物理学并未止步。

哈萨克斯坦背景

哈萨克斯坦并非欧洲核子研究中心（CERN）成员国，但哈萨克斯坦物理学家根据合作协议参与了该组织的部分实验。更实际的层面与技术相关：CERN在超导磁体、低温系统、高性能计算和探测器技术方面的研发，在粒子物理学之外的领域——如医疗诊断、材料科学和能源领域——有着广泛的工业应用。正是这些方向与哈萨克斯坦在Pax Silica框架及科学发展计划中的技术议程相契合。

作者结论

大型强子对撞机并未消亡——它正在进化。地球上最大的科学机器停机四年，以建造一台强大十倍的机器，这是对知识的投资，其回报形式虽不可预测，但从历史角度看是必然的。希格斯玻色子在预测后近50年才被发现。HiLumi LHC将发现什么——我们将在2030年之后知晓。