世界上最大的粒子加速器大型強子對撞機（Large Hadron Collider，簡稱 LHC）今日將進行停運，以準備進行重大翻新，這將使其能夠研究宇宙中最大的謎題——暗物質。這次升級預計將耗時四年，費用達到 12 億瑞士法郎（約 US$15 億）。這條長達 17 英里（27 公里）的質子對撞隧道，位於瑞士與法國邊界下方 300 英尺（100 米）的地底，是歐洲核子研究組織（CERN）進行物理研究的核心。
在 2012 年，該實驗室發現了希格斯玻色子（Higgs boson），即「上帝粒子」，這幫助科學家理解粒子如何獲得質量。這一發現促成了 2013 年的諾貝爾物理學獎，現在科學家希望利用此設施來理解暗物質並搜尋其他維度。為此，該設施需進行重大升級，所有位於 0.75 英里（1.2 公里）隧道段的組件必須被替換，這促使整個設施停運。
大型強子對撞機將進行四年升級以研究暗物質
為何要搜尋暗物質？科學界普遍認為，構成太陽、恆星、行星及其上的所有物質僅佔宇宙的 5%。其餘部分由我們無法直接觀察或檢測的成分組成。無形的部分估計由暗物質（27%）和暗能量（68%）構成。理解暗物質和暗能量可以為科學家提供關於宇宙在大爆炸後如何演變的重要線索。計劃中的一個關鍵部分是理解上帝粒子的運作，這意味著 LHC 將需要在未來產生更多的希格斯玻色子。根據 CERN 的資料，自 2008 年開始運行以來，LHC 已經產生了 5500 萬個希格斯玻色子。
升級後，高亮度 LHC（High Luminosity LHC，簡稱 HL-LHC）將會產生 3.8 億個希格斯玻色子。
升級後的變化 為了產生大量的希格斯玻色子，研究人員需要在 LHC 中產生更多的碰撞。這將得益於新型超導磁鐵，進一步集中 LHC 中的粒子束。一旦投入運行，HL-LHC 在隧道內每次兩組粒子相遇時將會發生 140 到 200 次碰撞。目前，這一數字僅為 60 次。CERN 科學家預計將從這些碰撞中收集到 100 倍的數據。然而，實際上，碰撞的數量預計將達到每秒數十億次，產生的數據量將如此龐大，以至於科學家無法儲存。
取而代之的是，他們將部署人工智慧（AI），這些 AI 將被訓練以實時識別有前景的事件，並僅捕捉該信息。
這次升級的預計費用為 12 億瑞士法郎（約 US$15 億），將由 CERN 的會員費用及來自美國、加拿大、日本和中國等國家的捐款覆蓋。除了更多的數據外，科學家們希望 HL-LHC 在 2030 年準備就緒時，能夠同時產生兩個希格斯玻色子，甚至觀察到它們的相互作用。當 LHC 今日關閉時，它也開啟了未來探索的新可能性，以其全新形式進行研究。