จีนสร้างเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลก

จีนกำลังเตรียมสร้างเครื่องเร่งอนุภาคแบบวงกลมในอุโมงค์ใต้ดินยาว 100 กม. เพื่อสร้าง "อนุภาคของพระเจ้า"

ภายในอุโมงค์เครื่องเร่งอนุภาค ภาพ: iStock — ภายในอุโมงค์เครื่องเร่งอนุภาค ภาพ: *iStock*

โรงงานชนอนุภาคโพซิตรอนอิเล็กตรอนแบบวงกลม (CEPC) มูลค่า 5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือที่เรียกอีกชื่อหนึ่งว่าโรงงานฮิกส์ จะใช้เวลาก่อสร้างประมาณ 10 ปี และจะกลายเป็นศูนย์กลางฟิสิกส์อนุภาคแห่งต่อไปของโลก ตามคำกล่าวของหวัง อี้ฟาง ผู้อำนวยการสถาบันฟิสิกส์พลังงานสูงในกรุงปักกิ่ง Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 8 มีนาคม การเร่งอิเล็กตรอนและแอนติอนุภาค หรือโพซิตรอนของอิเล็กตรอนในอุโมงค์ใต้ดินยาว 100 กิโลเมตรให้มีพลังงานสูงมากและพุ่งชนกัน CEPC จะสร้างโบซอนฮิกส์จำนวนหลายล้านตัว ซึ่งจะทำให้ เหล่านักวิทยาศาสตร์ สามารถค้นพบสิ่งใหม่ๆ ที่นอกเหนือจากแบบจำลองมาตรฐาน ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ดีที่สุดในปัจจุบันในการอธิบายองค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาล

โครงการอันทะเยอทะยานนี้ยังจะช่วยให้จีนกลายเป็นผู้นำระดับโลก และผู้บุกเบิกด้านฟิสิกส์พลังงานสูงอีกด้วย ตามที่หวังกล่าว รายงานการออกแบบทางเทคนิคของ CEPC ซึ่งมีนักวิทยาศาสตร์ 1,000 คนจาก 24 ประเทศเข้าร่วม และใช้เวลาดำเนินการ 5 ปีนั้น ได้ผ่านการตรวจสอบระดับนานาชาติแล้ว และตอบสนองต่อคำติชมจากชุมชนฟิสิกส์เมื่อมีการเผยแพร่ในเดือนธันวาคมที่ผ่านมา

รายงานดังกล่าวซึ่งรวมกับอุปกรณ์ต้นแบบจำนวนมากที่ถูกสร้างและทดสอบในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา แสดงให้เห็นถึงความสามารถของจีนในการออกแบบและสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่เช่นนี้ แนวคิดในการสร้าง CEPC ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Wang และเพื่อนร่วมงานของเขาในปี 2012 หลังจากที่บอสอนฮิกส์ซึ่งเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "อนุภาคของพระเจ้า" ซึ่งให้มวลแก่อนุภาคอื่นๆ เกือบทั้งหมด ถูกค้นพบโดยใช้เครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ของยุโรป (LHC)

แม้ว่าเชื่อกันว่าบอสอนฮิกส์ถือเป็นกุญแจสำคัญในการก้าวหน้าครั้งต่อไปในฟิสิกส์พื้นฐาน แต่ก็ยังมีความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับต้นทุนที่สูงและความพร้อมทางเทคโนโลยีของ CEPC หวางยอมรับว่า 5 พันล้านเหรียญไม่ใช่เรื่องถูก อย่างไรก็ตาม หาก CEPC สามารถสนับสนุนการวิจัยสำหรับนักวิทยาศาสตร์หลายพันคนในช่วงทศวรรษหน้า ค่าใช้จ่ายโดยเฉลี่ยจะไม่สูง ตามรายงานการออกแบบทางเทคนิค หน่วยงานต่างๆ กำลังพิจารณาแหล่งเงินทุน ซึ่งคาดว่าจะรวมถึงเงินสนับสนุนจากรัฐบาลกลาง รัฐบาลท้องถิ่น และพันธมิตรระหว่างประเทศ

ขณะนี้การก่อสร้าง CEPC อยู่ในขั้นตอนการออกแบบทางวิศวกรรม ซึ่งรวมถึงการผลิตจำนวนมากและการประกอบชิ้นส่วนเครื่องเร่งความเร็ว รวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและความคุ้มทุน ทีมงานของหวางจะสรุปสถานที่จัด CEPC ในเร็วๆ นี้เช่นกัน เขากล่าวว่าจะมีการประเมินอย่างครอบคลุมโดยอิงตามสภาพทางธรณีวิทยา การขนส่ง และโครงสร้างพื้นฐาน เนื่องจาก CEPC จะต้อนรับนักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลก และปัจจัย เช่น การศึกษา ของเด็กๆ ก็จะต้องได้รับการพิจารณาด้วย

สถานที่ที่มีศักยภาพ ได้แก่ ฉินหวงเต่าในมณฑลเหอเป่ย หูโจวในมณฑลเจ้อเจียง และฉางซาในมณฑลหูหนาน ขณะเดียวกัน ในยุโรป มีโครงการที่คล้ายกันซึ่งเรียกว่า Future Circular Collider ซึ่งจะเข้ามาสานต่อโครงการ Large Hadron Collider LHC เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบัน โดยมีเส้นรอบวง 27 กม. เส้นรอบวงของ Circular Collider ในอนาคตอาจมีระยะทางถึง 100 กม. ด้วยต้นทุน 23,000 ล้านดอลลาร์

อัน คัง (ตาม หลักวิศวกรรมที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา