НАУКА

ЦЕРН обговорює будівництво найбільшого прискорювача частинок: Майбутній круговий колайдер

Поширити:

На початку лютого закрита рада ЦЕРН провела спеціальне засідання, щоб обговорити один важливий пункт свого майбутнього: наступний прискорювач елементарних частинок, який вони збираються побудувати. ЦЕРН є домом для Великого адронного колайдера (ВАК), найскладнішої окремої машини у світі. Запропонований проєкт наступного покоління міжнародного колабораційного колайдера – це майбутній круговий колайдер (Future Circular Collider, FCC), і він втричі довший за ВАК.

ВАК – це надзвичайний інструмент. Він має 27-кілометрове (16,77 миль) кільце надпровідних магнітів, розташоване глибоко під Женевою, на кордоні між Францією і Швейцарією. ВАК працює завдяки тому, що надпровідні магніти тримаються трохи вище абсолютного нуля навколо двох гігантських труб, які знаходяться в надвисокому вакуумі. Там холодніше і порожніше, ніж у міжзоряному просторі.

Крізь трубки пучки протонів (або іноді важких іонів) рухаються майже зі швидкістю світла, і в одному з чотирьох експериментів їх змушують зіштовхуватися. Зіткнення створюють умови, яких Всесвіт не бачив з часів, що минули після Великого вибуху, і утворюється ціла купа цікавих частинок. Головним досягненням стало відкриття бозона Хіггса, частинки, яка (спрощено) надає всім іншим масу.

Читайте також:  Сили, які визначають еволюцію, можуть бути не такими випадковими, як ми думали

Проте можливості ВАК обмежені. Існують енергії, які не можуть бути досягнуті за допомогою такої машини – і саме тому дослідники розглядають, яким може бути наступний крок. Кілька років тому ЦЕРН почав вивчати пропозиції щодо наступного прискорювача елементарних частинок, і після консультацій між фізиками елементарних частинок з усієї Європи та світу було вирішено, що це буде ще більший круговий колайдер: Майбутній круговий колайдер.

Запропонований прискорювач буде втричі довшим за ВАК – 90 кілометрів (56 миль) і вдвічі глибшим. Якщо проєкт буде схвалено, його будівництво розпочнеться на початку 2030-х років, у 2040-х роках він почне розщеплювати електрони, а у 2070-х роках перейде до розщеплення протонів.

Мета полягає в тому, щоб дослідити енергії, де можна знайти прямі докази існування темної матерії і темної енергії. Ці енергії просто виходять за межі можливостей ВАК – протони в його пучках не можуть бути виштовхнуті за певну межу. Щоб вийти за цю межу, потрібно побудувати набагато більший детектор. І все це за ціною 15 мільярдів швейцарських франків, або близько 17,2 мільярда доларів.

Читайте також:  Знайдено прихований стан між рідиною та твердою речовиною

Запропонований план, однак, не позбавлений критиків. Проєкт називають авантюрою, оскільки немає жодних гарантій, що йому вдасться отримати докази невловимої темної матерії і темної енергії, яких ВАК поки що не знайшов. Те ж саме можна було б сказати про ВАК і про відкриття бозона Хіггса.

Звичайно, відкриття цієї частинки — не єдиний успіх ВАК. За перші 10 років його роботи було опубліковано майже 3 000 наукових праць за результатами його експериментів — величезний вплив на наше розуміння фізики елементарних частинок.

Деякі науковці, політики та засоби масової інформації також називають вартість запропонованих об’єктів марною тратою грошей, замість того, щоб розглядати її як інвестиції в будівництво та обробну промисловість у всіх країнах, що входять до складу ЦЕРН. ЦЕРН також є батьківщиною Всесвітньої павутини, тож ви читаєте цю статтю лише завдяки інвестиціям в організацію.

Читайте також:  Вчені виявили нові сигнали органічних молекул на Марсі

Інша критика полягає в тому, що гроші мають бути витрачені на екологічні проєкти для пом’якшення кліматичної кризи. Окрім хибного припущення, що ці два напрямки є взаємовиключними, Європейський Союз, до складу якого входить багато членів ЦЕРН, насправді витратив майже в 100 разів більше, ніж передбачено запропонованим планом, на субсидії на викопне паливо у 2022 році.

Зрештою, рішення про те, чи потрібен ЦЕРН цей проєкт, залишається за країнами, які сплачують членські внески в ЦЕРН. Дослідження доцільності FCC буде завершено наступного року. У 2026 році буде оновлено Європейську стратегію з фізики елементарних частинок, що може вплинути на плани. Якщо плани будуть обґрунтованими, то у 2028 році ЦФК може бути схвалений і розпочнеться нове покоління фізики елементарних частинок.

+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0