Ця машина втричі більша за найбільший у світі прискорювач частинок.

Запропонований ЦЕРНом прискорювач частинок вартістю 17 мільярдів доларів шукатиме нові частинки та фізичні сили, а також розшифровуватиме темну матерію та енергію.

Розмір FCC у порівнянні з LHC. Фото: CERN — Розмір FCC у порівнянні з LHC. Фото: *CERN*

Дослідники з ЦЕРНу (Європейської організації ядерних досліджень) запропонували побудувати новий, більший прискорювач частинок. Майбутній круговий колайдер (FCC) вартістю 17 мільярдів доларів матиме довжину 91 кілометр (56 миль), що значно перевищить його попередника, 27-кілометровий Великий адронний колайдер (ВАК), розташований у ЦЕРНі, поблизу Женеви, повідомляє Live Science 10 лютого.

Фізики хочуть використати збільшений розмір та потужність FCC для дослідження межі Стандартної моделі фізики елементарних частинок, найкращої на даний момент теорії, що описує, як функціонують найменші частини Всесвіту. Зіткнувшись з частинками на вищих енергіях (100 тераелектрон-вольт порівняно з 14 на ВАК), команда сподівається знайти невідомі частинки та сили, з'ясувати, чому матерія важча за антиматерію, та дослідити природу матерії та темної енергії – двох невидимих сутностей, які, як вважається, складають 95% Всесвіту.

«FCC буде не лише фантастичним інструментом для покращення нашого розуміння фундаментальних законів фізики та природи», – сказала Фабіола Джанотті, генеральний директор CERN. «Вона також стане рушійною силою інновацій, оскільки нам знадобляться більш передові технології, від кріогенних до надпровідних магнітів, вакуумної технології, детекторів, дослідження приладів, технологій, які мають потенціал мати величезний вплив на суспільство та принести багато соціально-економічних переваг».

Прискорювачі частинок, такі як ВАК, зіштовхують протони майже зі швидкістю світла, шукаючи рідкісні продукти розпаду, які могли б свідчити про існування нових частинок або сил. Це допомагає фізикам перевірити своє розуміння найпростіших будівельних блоків Всесвіту та того, як вони взаємодіють, як описано Стандартною моделлю фізики.

Хоча Стандартна модель дозволила вченим зробити багато визначних передбачень, таких як існування бозона Хіггса, відкритого ВАК у 2012 році, фізики досі не задоволені та постійно шукають нові фізичні моделі, які можуть перевершити її. Хоча це найповніша доступна модель, вона все ще має деякі суттєві недоліки, які заважають їй повністю пояснити, звідки береться гравітація, з чого складається темна матерія або чому у Всесвіті більше матерії, ніж антиматерії.

Щоб вирішити ці проблеми, фізики з ЦЕРНу використовуватимуть енергії пучка, що в сім разів вищі, ніж у FCC, для прискорення частинок до вищих швидкостей. Хоча це багатообіцяючий крок вперед, детектор ще не побудовано. Пропозиція ЦЕРНу є частиною попереднього техніко-економічного обґрунтування, яке має бути завершено наступного року.

Після завершення та якщо плани щодо детектора просуватимуться, ЦЕРН, яким керують 18 держав-членів Європейського Союзу, а також Швейцарія, Норвегія, Сербія, Ізраїль та Велика Британія, шукатиме подальшого фінансування проєкту в інших країн.

Держави-члени зустрінуться у 2028 році, щоб вирішити, чи схвалювати проєкт. Після цього перший етап роботи машини, який передбачає зіткнення електронів з їхніми античастинками, позитронами, запрацює у 2045 році. Нарешті, у 2070-х роках FCC почне зіткнення протонів.

Ан Ханг (за даними Live Science )

Посилання на джерело