この装置は世界最大の粒子加速器の３倍の大きさである。

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CERN が提案する 170 億ドルの粒子加速器は、新しい粒子と物理的な力の探索、暗黒物質とエネルギーの解読を目的としています。

FCCとLHCの大きさの比較。写真：CERN — FCCとLHCの大きさの比較。写真： *CERN*

欧州原子核研究機構（CERN）の研究者たちは、より大型で新しい粒子加速器の建設を提案した。170億ドル規模の将来円形衝突型加速器（FCC）は全長91キロメートル（56マイル）となり、ジュネーブ近郊のCERNにある全長27キロメートルの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）をはるかに凌駕すると、 Live Scienceが2月10日に報じた。

物理学者たちは、FCCの規模と出力の増大を利用して、宇宙の最小単位の挙動を記述する現在最も優れた理論である素粒子物理学の標準モデルの限界を探りたいと考えている。研究チームは、より高いエネルギー（LHCの14テラ電子ボルトに対して100テラ電子ボルト）で粒子を衝突させることで、未知の粒子や力を発見し、物質が反物質よりも重い理由を解明し、宇宙の95%を占めると考えられている2つの目に見えない存在である物質とダークエネルギーの性質を探ることを目指している。

「FCCは、物理法則と自然の基本法則への理解を深める素晴らしい手段となるだけではありません」と、CERNのファビオラ・ジャノッティ所長は述べた。「FCCはイノベーションの推進力にもなります。なぜなら、極低温技術から超伝導磁石、真空技術、検出器、機器研究に至るまで、社会に大きな影響を与え、多くの社会経済的利益をもたらす可能性のある、より高度な技術が必要になるからです。」

LHCのような粒子加速器は、ほぼ光速で陽子を衝突させ、新しい粒子や力の証拠となる可能性のある稀な崩壊生成物を探します。これは、物理学者が宇宙の最も基本的な構成要素と、それらが物理学の標準モデルで記述される相互作用についての理解を検証するのに役立ちます。

標準モデルは、2012年にLHCによって発見されたヒッグス粒子の存在など、科学者に多くの注目すべき予測を可能にしましたが、物理学者はまだ満足しておらず、それを超える新しい物理モデルを常に模索しています。標準モデルは利用可能な最も包括的なモデルですが、依然としていくつかの重大な欠陥を抱えており、重力の起源、暗黒物質の組成、宇宙には反物質よりも物質が多い理由を完全に説明することはできません。

これらの問題を解決するため、CERNの物理学者たちは、FCCの7倍のエネルギーを持つビームを用いて粒子をより高速に加速する予定です。これは有望な前進ではありますが、検出器はまだ建設されていません。CERNの提案は、来年完了予定の予備的な実現可能性調査の一部です。

検出器が完成し、計画が進展すれば、欧州連合（EU）加盟18カ国とスイス、ノルウェー、セルビア、イスラエル、イギリスによって運営されているCERNは、他の国々からこのプロジェクトへのさらなる資金援助を求めることになるだろう。

加盟国は2028年に会合を開き、このプロジェクトの承認を決定する。その後、電子とその反粒子である陽電子を衝突させる装置の第一段階は2045年に稼働を開始する。そして最終的に、2070年代にはFCCが陽子の衝突実験を開始する。

アン・カン（ Live Scienceによると）

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