世界最大の粒子加速器である大型ハドロン衝突型加速器（Large Hadron Collider、略称 LHC）は、本日、運転を停止し、宇宙の最大の謎である暗黒物質を研究するための大規模な改修の準備を行います。このアップグレードには4年かかると予想され、費用は12億スイスフランに達します。この長さ17マイル（27キロメートル）の陽子衝突トンネルは、スイスとフランスの国境下300フィート（100メートル）の地下にあり、欧州原子核研究機構（CERN）の物理研究の中心です。
2012年に、この研究所は「神の粒子」と呼ばれるヒッグス粒子（Higgs boson）を発見し、粒子がどのように質量を得るかを理解する手助けをしました。この発見は2013年のノーベル物理学賞につながり、現在科学者たちはこの施設を利用して暗黒物質を理解し、他の次元を探求することを望んでいます。そのためには、この施設に大規模なアップグレードが必要であり、0.75マイル（1.2キロメートル）のトンネルセクションにあるすべてのコンポーネントを交換しなければならず、これが施設全体の運転停止を促しています。
大型ハドロン衝突型加速器は暗黒物質を研究するために4年間のアップグレードを行います
なぜ暗黒物質を探す必要があるのでしょうか？科学界では、太陽、恒星、惑星、そしてそれらに存在するすべての物質が宇宙のわずか5%を占めていると広く考えられています。残りの部分は、私たちが直接観察したり検出したりできない成分で構成されています。この目に見えない部分は、暗黒物質（27%）と暗黒エネルギー（68%）で構成されていると推定されています。暗黒物質と暗黒エネルギーを理解することは、ビッグバン後の宇宙の進化についての重要な手がかりを科学者に提供することができます。計画されている重要な部分は、神の粒子の動作を理解することであり、これはLHCが将来的により多くのヒッグス粒子を生成する必要があることを意味します。CERNのデータによれば、2008年の運転開始以来、LHCは5500万個のヒッグス粒子を生成しています。
アップグレード後、高輝度LHC（High Luminosity LHC、略称 HL-LHC）は3.8億個のヒッグス粒子を生成します。
アップグレード後の変化 ヒッグス粒子を大量に生成するために、研究者たちはLHC内でより多くの衝突を生み出す必要があります。これは新型超伝導磁石の恩恵を受け、LHC内の粒子ビームをさらに集中させることができます。一旦運転を開始すると、HL-LHCはトンネル内で2つの粒子が衝突するたびに140回から200回の衝突が発生します。現在、この数字はわずか60回です。CERNの科学者たちは、これらの衝突から100倍のデータを収集できると予想しています。しかし、実際には、衝突の数は毎秒数十億回に達し、生成されるデータ量は非常に膨大で、科学者たちはそれを保存することができません。
代わりに、彼らは人工知能（AI）を展開し、これらのAIはリアルタイムで有望なイベントを識別するように訓練され、その情報のみをキャッチします。
このアップグレードの予想費用は12億スイスフランで、CERNの会費やアメリカ、カナダ、日本、中国などからの寄付で賄われます。より多くのデータに加えて、科学者たちはHL-LHCが2030年に準備が整った際に、同時に2つのヒッグス粒子を生成し、それらの相互作用を観察できることを期待しています。LHCが本日閉鎖されると、同時に新たな探求の可能性が開かれ、その新しい形で研究が行われることになります。