เครื่องจักรนี้มีขนาดใหญ่กว่าเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกถึง 3 เท่า

เครื่องเร่งอนุภาคมูลค่า 17,000 ล้านดอลลาร์ที่ CERN เสนอไว้จะค้นหาอนุภาคและแรงทางกายภาพใหม่ๆ และถอดรหัสสสารมืดและพลังงาน

ขนาดของ FCC เทียบกับ LHC ภาพ: CERN — ขนาดของ FCC เทียบกับ LHC ภาพ: *CERN*

นักวิจัยที่ CERN (องค์การเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป) ได้เสนอให้สร้างเครื่องเร่งอนุภาคแบบใหม่ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น เครื่องเร่งอนุภาคแบบวงกลมแห่งอนาคต (Future Circular Collider: FCC) มูลค่า 17,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ จะมีความยาว 56 ไมล์ (91 กิโลเมตร) ซึ่งเล็กกว่าเครื่องเร่งอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ (LHC) รุ่นก่อนหน้า ซึ่งมีความยาว 17 ไมล์ (27 กิโลเมตร) ซึ่งตั้งอยู่ที่ CERN ใกล้เจนีวา ตามรายงานของ Live Science เมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์

นักฟิสิกส์ต้องการใช้ขนาดและกำลังที่เพิ่มขึ้นของ FCC เพื่อสำรวจขอบเขตของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ดีที่สุดในปัจจุบันเกี่ยวกับการทำงานของส่วนที่เล็กที่สุดของจักรวาล โดยการชนอนุภาคที่พลังงานสูงกว่า (100 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ เทียบกับ 14 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ที่ LHC) ทีมวิจัยหวังที่จะค้นพบอนุภาคและแรงที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน ค้นพบ ว่าทำไมสสารจึงหนักกว่าปฏิสสาร และสำรวจธรรมชาติของสสารและพลังงานมืด ซึ่งเป็นสองสิ่งที่มองไม่เห็นซึ่งเชื่อกันว่าประกอบกันเป็น 95 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาล

“FCC ไม่เพียงแต่จะเป็นศูนย์ที่ยอดเยี่ยมในการพัฒนาความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกฎพื้นฐานของฟิสิกส์และธรรมชาติเท่านั้น” ฟาบิโอลา จิอานอตติ ผู้อำนวยการใหญ่ของเซิร์นกล่าว “มันยังจะเป็นแรงผลักดันให้เกิดนวัตกรรม เพราะเราจำเป็นต้องมีเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้น ตั้งแต่ไครโอเจนิกส์ไปจนถึงแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด เทคโนโลยีสุญญากาศ เครื่องตรวจจับ เครื่องมือวัด และเทคโนโลยีที่มีศักยภาพที่จะสร้างผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อสังคมและนำมาซึ่งประโยชน์ ทางเศรษฐกิจและสังคม มากมาย”

เครื่องเร่งอนุภาคอย่างเช่น LHC ชนโปรตอนเข้าด้วยกันด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง เพื่อค้นหาผลผลิตจากการสลายตัวที่หายากซึ่งอาจเป็นหลักฐานของอนุภาคหรือแรงใหม่ๆ สิ่งนี้ช่วยให้นักฟิสิกส์ทดสอบความเข้าใจเกี่ยวกับองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดของจักรวาล และวิธีที่องค์ประกอบเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กัน ตามที่อธิบายไว้ในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์

แม้ว่าแบบจำลองมาตรฐานจะช่วยให้ นักวิทยาศาสตร์ สามารถทำนายเหตุการณ์สำคัญๆ มากมายได้ เช่น การมีอยู่ของฮิกส์โบซอน ซึ่งค้นพบโดย LHC ในปี 2012 แต่นักฟิสิกส์ก็ยังคงไม่พอใจและยังคงมองหาแบบจำลองทางกายภาพใหม่ๆ ที่สามารถพิสูจน์ได้เหนือกว่าแบบจำลองนี้ แม้ว่าแบบจำลองนี้จะเป็นแบบจำลองที่ครอบคลุมที่สุดที่มีอยู่ แต่ก็ยังมีช่องโหว่สำคัญบางประการที่ทำให้ไม่สามารถอธิบายได้อย่างครบถ้วนว่าแรงโน้มถ่วงมาจากไหน สสารมืดประกอบด้วยอะไร หรือเหตุใดจึงมีสสารมากกว่าปฏิสสารในจักรวาล

เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ นักฟิสิกส์ของ CERN จะใช้พลังงานลำแสงที่สูงกว่าพลังงานของ FCC ถึงเจ็ดเท่า เพื่อเร่งอนุภาคให้มีความเร็วสูงขึ้น แม้ว่าเครื่องตรวจจับนี้จะเป็นก้าวสำคัญ แต่ยังไม่มีการสร้างขึ้นมา ข้อเสนอของ CERN เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้น ซึ่งมีกำหนดแล้วเสร็จในปีหน้า

เมื่อสร้างเสร็จแล้ว และหากแผนงานสำหรับเครื่องตรวจจับมีความคืบหน้า CERN ซึ่งดำเนินการโดยประเทศสมาชิกสหภาพยุโรป 18 ประเทศ รวมถึงสวิตเซอร์แลนด์ นอร์เวย์ เซอร์เบีย อิสราเอล และอังกฤษ จะแสวงหาเงินทุนเพิ่มเติมสำหรับโครงการนี้จากประเทศอื่นๆ

ประเทศสมาชิกจะประชุมกันในปี 2028 เพื่อตัดสินใจว่าจะอนุมัติโครงการนี้หรือไม่ หลังจากนั้น เฟสแรกของเครื่องนี้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการชนอิเล็กตรอนด้วยแอนติอนุภาค หรือโพซิตรอน จะเริ่มดำเนินการในปี 2045 และสุดท้าย ในช่วงทศวรรษ 2070 คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสาร (FCC) จะเริ่มการชนโปรตอน

อันคัง (อ้างอิงจาก Live Science )

ลิงค์ที่มา