Proponowany przez CERN akcelerator cząstek o wartości 17 miliardów dolarów miałby poszukiwać nowych cząstek i sił fizycznych, a także dekodować ciemną materię i energię.
Rozmiar FCC w porównaniu do LHC. Zdjęcie: CERN
Naukowcy z CERN (Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych) zaproponowali budowę nowego, większego akceleratora cząstek. Kosztujący 17 miliardów dolarów Future Circular Collider (FCC) miałby 91 kilometrów (56 mil) długości, przyćmiewając swojego poprzednika, 27-kilometrowy Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), znajdujący się w CERN pod Genewą, poinformował serwis Live Science 10 lutego.
Fizycy chcą wykorzystać zwiększoną wielkość i moc FCC do zbadania granic Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych, obecnie najlepszej teorii opisującej funkcjonowanie najmniejszych elementów wszechświata. Zderzając cząstki o wyższych energiach (100 teraelektronowoltów w porównaniu z 14 w LHC), zespół ma nadzieję odkryć nieznane cząstki i siły, odkryć , dlaczego materia jest cięższa od antymaterii, a także zbadać naturę materii i ciemnej energii – dwóch niewidzialnych bytów, które prawdopodobnie stanowią 95% wszechświata.
„FCC będzie nie tylko fantastycznym narzędziem do pogłębiania naszego zrozumienia fundamentalnych praw fizyki i natury” – powiedziała Fabiola Gianotti, dyrektor generalna CERN. „Będzie również motorem innowacji, ponieważ będziemy potrzebować bardziej zaawansowanych technologii, od kriogeniki po magnesy nadprzewodzące, technologię próżniową, detektory, badania nad instrumentami – technologii, które mają potencjał wywarcia ogromnego wpływu na społeczeństwo i przyniosą wiele korzyści społeczno-ekonomicznych ”.
Akceleratory cząstek, takie jak LHC, zderzają protony z prędkością bliską prędkości światła, poszukując rzadkich produktów rozpadu, które mogłyby dostarczyć dowodów na istnienie nowych cząstek lub sił. Pomaga to fizykom weryfikować swoją wiedzę na temat najbardziej podstawowych elementów składowych wszechświata i ich interakcji, zgodnie z opisem Modelu Standardowego fizyki.
Chociaż Model Standardowy pozwolił naukowcom na sformułowanie wielu niezwykłych przewidywań, takich jak istnienie bozonu Higgsa, odkrytego przez LHC w 2012 roku, fizycy wciąż nie są usatysfakcjonowani i nieustannie poszukują nowych modeli fizycznych, które mogłyby go przewyższyć. Chociaż jest to najbardziej kompleksowy dostępny model, wciąż ma on poważne wady, które uniemożliwiają mu pełne wyjaśnienie, skąd bierze się grawitacja, z czego składa się ciemna materia, ani dlaczego we wszechświecie jest więcej materii niż antymaterii.
Aby rozwiązać te problemy, fizycy z CERN wykorzystają energię wiązki siedem razy wyższą niż w FCC, aby przyspieszyć cząstki do wyższych prędkości. Choć jest to obiecujący krok naprzód, detektor jeszcze nie został zbudowany. Propozycja CERN jest częścią wstępnego studium wykonalności, które ma się zakończyć w przyszłym roku.
Po zakończeniu prac i jeśli plany dotyczące detektora poczynią postępy, CERN, zarządzany przez 18 państw członkowskich Unii Europejskiej oraz Szwajcarię, Norwegię, Serbię, Izrael i Wielką Brytanię, będzie starał się o dalsze finansowanie projektu wśród innych krajów.
Państwa członkowskie spotkają się w 2028 roku, aby podjąć decyzję o zatwierdzeniu projektu. Następnie, w 2045 roku, rozpocznie się pierwsza faza projektu, polegająca na rozbijaniu elektronów ich antycząstkami, pozytonami. Wreszcie, w latach 70. XXI wieku, FCC rozpocznie zderzanie protonów.
An Khang (według Live Science )
Link źródłowy
Komentarz (0)