Hay planes para mejorar la luminosidad del LHC para 2025, para obtener más eventos y la capacidad de ver procesos más raros, o para poner límites más fuertes a lo que no detecta; vea Gran Colisionador de Hadrones de Alta Luminosidad, El Proyecto HL-LHC y Un futuro luminoso para el LHC.
Una mejora a una energía más alta tendría un alcance físico mucho mayor, porque las tasas de eventos se escalan con altas potencias de energía en las colas de las distribuciones de partones: es muy improbable que un quark o gluón que golpea a otro haya estado cargando el 90% de su capacidad. La energía del protón padre, pero el 50% es exponencialmente más probable. Por lo tanto, duplicar las energías del haz provoca un gran aumento en las tasas de los fenómenos de energía más alta, y permite que los procesos que tienen una energía mínima grande ocurran en absoluto.
Pero una mayor energía no es factible con la tecnología actual de imanes en el tamaño del túnel en el CERN. El problema es que tienes que doblar los haces de protones en un círculo utilizando campos magnéticos, que aumentas de fuerza para que coincidan con el momento del haz durante la aceleración. El campo magnético máximo que sus imanes pueden sostener determina el impulso y la energía máximos a los que pueden acelerar sus protones y aún así estar doblados alrededor de la curva del túnel. La alternativa es un colisionador lineal que desecha todo el haz después de un solo paso de colisión, sacrificando la luminosidad y la energía que aceleró el haz.
El LHC ahorró miles de millones al no cavar un nuevo túnel, sino que reutilizó el túnel LEP originalmente diseñado y utilizado para colisiones electrón-positrón. Este compromiso requería adherirse al tamaño del túnel de LEP, originalmente elegido para adaptarse a una tasa aceptable de pérdida de energía de la radiación del sincrotrón de las partículas de haz de peso ligero. Los EE. UU. Diseñaron y construyeron parcialmente el proyecto Superconducting Super Collider con un túnel mucho más grande, pero se canceló en 1993. Para fines de la década de 1990, esa máquina habría tenido una energía total de 40 TeV contra 13 TeV de LHC, pero necesitaba un túnel de 87 km o más $ 12 mil millones para excavar, especialmente para alinearlo con miles de imanes de alto campo, construir detectores, etc.
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Aunque costoso, el SSC podría haber encontrado el Higgs 15 años antes y ya había aclarado sus interacciones, buscado socios supersimétricos hasta muchos TeV, etc. En su ausencia, para avanzar más allá del LHC, la lista de deseos de física de alta energía en el Los modelos 2030 incluyen un colector circular Future Future de escala 100 TeV y máquinas lepton de 0,5 a 3 TeV, como el International Linear Collider o Compact Linear Collider. (Los colisionadores lineales de Lepton tienen un alcance físico comparable con energías más bajas debido a colisiones más limpias / simples, y para transportar toda la energía en una partícula de haz elemental en lugar de compartirla entre una nube de partones en peligro).
