این دستگاه سه برابر بزرگتر از بزرگترین شتاب‌دهنده ذرات جهان است.

شتاب‌دهنده ذرات ۱۷ میلیارد دلاری پیشنهادی سرن، ذرات و نیروهای فیزیکی جدید را جستجو و ماده و انرژی تاریک را رمزگشایی خواهد کرد.

اندازه FCC در مقایسه با LHC. عکس: CERN — اندازه FCC در مقایسه با LHC. عکس: *CERN*

محققان در سرن (سازمان اروپایی تحقیقات هسته‌ای) پیشنهاد ساخت یک شتاب‌دهنده ذرات جدید و بزرگتر را داده‌اند. به گزارش لایو ساینس در 10 فوریه، این برخورددهنده دایره‌ای آینده (FCC) با هزینه 17 میلیارد دلار، 91 کیلومتر (56 مایل) طول خواهد داشت که در مقایسه با نمونه قبلی خود، برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) با 27 کیلومتر طول که در سرن، نزدیک ژنو واقع شده است، بسیار کوچک خواهد بود.

فیزیکدانان می‌خواهند از اندازه و قدرت افزایش‌یافته‌ی FCC برای بررسی مرز مدل استاندارد فیزیک ذرات، بهترین نظریه‌ی فعلی که نحوه‌ی عملکرد کوچکترین اجزای جهان را توصیف می‌کند، استفاده کنند. این تیم امیدوار است با برخورد دادن ذرات در انرژی‌های بالاتر (۱۰۰ ترا الکترون ولت در مقایسه با ۱۴ ترا الکترون ولت در LHC)، ذرات و نیروهای ناشناخته را پیدا کند، کشف کند که چرا ماده سنگین‌تر از ضدماده است و ماهیت ماده و انرژی تاریک، دو موجودیت نامرئی که تصور می‌شود ۹۵٪ جهان را تشکیل می‌دهند، را بررسی کند.

فابیولا جیانوتی، مدیر کل سرن، گفت: «FCC نه تنها ابزاری فوق‌العاده برای بهبود درک ما از قوانین بنیادی فیزیک و طبیعت خواهد بود، بلکه محرک نوآوری نیز خواهد بود، زیرا ما به فناوری پیشرفته‌تری نیاز خواهیم داشت، از کرایوژنیک گرفته تا آهنرباهای ابررسانا، فناوری خلاء، آشکارسازها، تحقیقات ابزاری، فناوری‌هایی که پتانسیل تأثیر عظیم بر جامعه و ایجاد مزایای اجتماعی-اقتصادی بسیاری را دارند.»

شتاب‌دهنده‌های ذرات مانند LHC پروتون‌ها را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به هم می‌کوبند و به دنبال محصولات واپاشی نادری می‌گردند که می‌توانند شواهدی از ذرات یا نیروهای جدید ارائه دهند. این به فیزیکدانان کمک می‌کند تا درک خود را از اساسی‌ترین اجزای سازنده جهان و نحوه تعامل آنها، همانطور که توسط مدل استاندارد فیزیک توصیف شده است، آزمایش کنند.

اگرچه مدل استاندارد به دانشمندان اجازه داده است تا پیش‌بینی‌های قابل توجه بسیاری، مانند وجود بوزون هیگز که در سال ۲۰۱۲ توسط LHC کشف شد، انجام دهند، اما فیزیکدانان هنوز راضی نیستند و دائماً به دنبال مدل‌های فیزیکی جدیدی هستند که بتوانند از آن پیشی بگیرند. اگرچه این جامع‌ترین مدل موجود است، اما هنوز دارای برخی نقص‌های عمده است که مانع از توضیح کامل منشأ گرانش، جنس ماده تاریک یا دلیل وجود ماده بیشتر از پادماده در جهان می‌شود.

برای حل این مشکلات، فیزیکدانان در سرن از انرژی پرتو هفت برابر بیشتر از انرژی پرتو FCC برای شتاب دادن به ذرات تا سرعت‌های بالاتر استفاده خواهند کرد. اگرچه این یک گام امیدوارکننده به جلو است، اما آشکارساز هنوز ساخته نشده است. پیشنهاد سرن بخشی از یک مطالعه امکان‌سنجی اولیه است که قرار است سال آینده تکمیل شود.

پس از تکمیل و در صورت پیشرفت طرح‌های مربوط به آشکارساز، سرن که توسط ۱۸ کشور عضو اتحادیه اروپا و همچنین سوئیس، نروژ، صربستان، اسرائیل و بریتانیا اداره می‌شود، به دنبال تأمین بودجه بیشتر برای این پروژه از سایر کشورها خواهد بود.

کشورهای عضو در سال ۲۰۲۸ برای تصمیم‌گیری در مورد تأیید این پروژه تشکیل جلسه خواهند داد. پس از آن، مرحله اول این دستگاه که شامل برخورد الکترون‌ها با پادذراتشان، پوزیترون‌ها، است، در سال ۲۰۴۵ عملیاتی خواهد شد. در نهایت، در دهه ۲۰۷۰، FCC برخورد دادن پروتون‌ها را آغاز خواهد کرد.

آن خنگ (طبق گفته Live Science )

لینک منبع