CERN zbuduje 4 razy większy zderzacz cząstek od LHC

Plany budowy Future Circular Collider (FCC) oficjalnie potwierdził instytut CERN.

Koszt dużego kolistego zderzacza wynosiłby ok. 9 miliardów euro, w tym 5 miliardów euro pochłonełyby same roboty inżynieryjne w tunelu o długości 100 kilometrów. Zderzacz będzie służył światowej społeczności fizyków od 15 do 20 lat. Program badawczy może rozpocząć się przed 2040 r.

Dzięki obecnemu LHC naukowcy odkryli istnienie egzotycznych cząstek, takich jak bariony Xi-cc ++ czy pentakwarki.

Przyszłe kolizyjne zderzacze oferowałyby wyjątkowe możliwości dla przemysłu, przyczyniając się do dalszego poszerzania granic technologii. Zapewniłoby to także wyjątkowe szkolenia dla nowej generacji naukowców i inżynierów.

Zderzacze protonów były narzędziem, aby odkrywać nową fizykę w najmniejszej skali. Duży zderzacz protonów stanowi krok naprzód w tej eksploracji i zdecydowanie rozszerzy program fizyki poza wyniki dostarczone przez LHC – powiedział dyrektor CERN ds. Badań i obliczeń, Eckhard Elsen.

Celem FCC jest zapewnienie 100-kilometrowego nadprzewodzącego pierścienia akcelerującego protony, o energii do 100 TeV, co oznacza o rząd wielkości silniejszy niż LHC”, powiedział dyrektor CERN ds. Akceleratorów i technologii Frédérick Bordry.

Fot. CERN

Wykorzystując nadprzewodniki nowej generacji o dużym polu magnetycznym, zderzacz protonów FCC zaoferuje szeroką gamę nowych możliwości fizyki. Osiągnięcie energii równej 100 TeV i więcej pozwoli precyzyjnie zbadać, w jaki sposób cząstka Higgsa oddziałuje z inną cząstką Higgsa, oraz dokładną analizę roli łamania elektrosłabego w historii naszego wszechświata. Pozwoli nam to również uzyskać dostęp do niespotykanych dotąd skal energii, poszukując nowych, masywnych cząstek, z wieloma możliwościami wielkich odkryć. Poza tym zderzyłby on również ciężkie jony, utrzymując bogaty program fizyki ciężkich jonów, aby zbadać stan materii we wczesnym wszechświecie.

Maszyna elektron-pozyton o energii od 90 do 365 GeV o wysokiej jasności może być pierwszym krokiem. Zderzacz byłby bardzo potężną „fabryką Higgsa”, umożliwiającą wykrywanie nowych, rzadkich procesów i mierzenie znanych cząstek z dokładnością, jakiej nigdy wcześniej nie osiągnięto. Te dokładne pomiary zapewniłyby dużą wrażliwość na możliwe niewielkie odchylenia od oczekiwań modelu standardowego, co byłoby oznaką nowej fizyki.

Plany budowy tak potężnego akceleratora mają również Chiny, dlatego Europa zdecydowała zbudować jeszcze efektywniejsze urządzenie. Chińska Akademia Nauk poinformowała, że została ukończona koncepcja budowy największego na naszej planecie akceleratora cząstek. Będzie nosił nazwę Circular Electron Positron Collider i ma być ponad 3 razy potężniejszy od LHC.