ЦЕРН, Европска организација за нуклеарна истраживања, жели да направи сударач честица који ће патуљати Велики хадронски сударач (ЛХЦ). ЛХЦ је направио важна открића, а планирана унапређења снаге осигуравају да ће убудуће радити на физичким проблемима. Али на крају, то неће бити довољно да откријете тајне физике. На крају ће нам требати нешто веће и снажније.
Унесите будући кружни сударач (ФЦЦ.) ФЦЦ ће премашити ЛХЦ по снази за редослед величине. 15. јануара, сарадња ФЦЦ-а објавила је свој Извештај о идејном дизајну (ЦДР) у коме су изложене могућности за ЦЕРН-ов будући кружни сударач.
ФЦЦ је дио ЦЕРН-овог плана пута за њихову будућност. У 2014. години ЦЕРН је започео проучавање ФЦЦ концепта у припреми за живот након ЛХЦ-а. ЛХЦ ускоро никуда не иде, у ствари је тренутно надограђен. Али постоји ограничење у ономе што може учинити и ограничење колико моћно може бити. На крају ће бити потребан наследник.
"ФЦЦ би обезбедио електро-позитронски, протонски-протонски и јонски судар при невиђеним енергијама и интензитетима ..."
Изјава за штампу ЦЕРН-а, 15. јануара 2019.
Тренутно се овај извештај односи на стратегију и поступак. Према саопћењу за јавност из ЦЕРН-а, Европа би „требала бити у стању да предложи амбициозан пројекат убрзавања након ЛХЦ-а у ЦЕРН-у до следећег ажурирања стратегије“. Такође пише, „ФЦЦ би обезбедио електронско-позитронско, протонско-протонско и јонско-јонско сударање при невиђеним енергијама и интензитетима, са могућношћу електронско-протонског и електронско-јонског судара.“
„Извештај о концептуалном дизајну ФЦЦ-а је изванредно достигнуће. То показује огроман потенцијал ФЦЦ-а да побољша наше знање фундаменталне физике и унаприједи многе технологије са широким утицајем на друштво “, рекла је генерална директорка ЦЕРН-а Фабиола Гианотти. „Иако представља нове, застрашујуће изазове, ФЦЦ би имао велику корист од ЦЕРН-ове стручности, комплекса за убрзавање и инфраструктуре, који су развијени више од пола века.“
У најави се фокусира на откриће Хиггса-Бозона на ЛХЦ-у. То је било изванредно откриће и то је теорија дуго предвиђала. Али постоји много тога што још увек не знамо о Хиггс-Босон-у, а за разумевање ће му требати снажнији сударач честица од ЛХЦ-а. Физичари мисле да би Хиггс-Босон могао отворити потпуно нова врата у физику, али за отварање тих врата потребан је снажнији сударач честица.
ФЦЦ протонски сударач би користио супер-проводљиве магнете нове генерације и пружио би пуно нових могућности за проучавање физике. Дизајниран је да изведе снаге од 100 ТеВ и више, што значи да ће омогућити проучавање Хиггсових честица које међусобно делују са изузетном прецизношћу.
Нови сударач честица ће такође користити своју снагу за испитивање тамне материје, за покушај и разумевање преваленције материје над анти-материје и за покушај да објасни неутринске масе.
Чак би могла да нађе нове масивне честице и омогућила би темељито истраживање улоге електро-слабе симетрије у историји нашег универзума. ФЦЦ би такође сударао тешке јоне, одржавајући богат програм физике тешких јона за проучавање стања материје у раном свемиру.
Ако буде изграђен, ФЦЦ би био на истом месту као ЛХЦ, Женевски базен. Нови сударач честица био би у пречнику између 80 и 100 км (50 до 62 миље).
„Крајњи циљ ФЦЦ-а је да обезбеди протонски убрзивачки прстен од 100 километара суперпроводног прстена, са енергијом до 100 ТеВ, што значи да је величине веће од ЛХЦ“, рекао је директор ЦЕРН-а за убрзиваче и технологију, Фредерицк Бордри. „Временска трака ФЦЦ предвиђа да се започне с електронско-позитронским машином, баш као што је ЛЕП претходио ЛХЦ-у. То би омогућило богат програм који ће користити заједници физике честица током двадесет првог века. "
„Протонски сударачи генерацијама су избор избора за бављење новом физиком у најмањим размерама. Велики протонски сударач представио би скок у овом истраживању и одлучно проширио програм физике изван резултата које пружа ЛХЦ и могући електронско-позитронски сударач. " рекао је директор за истраживање и рачунарство ЦЕРН-а, Ецкхард Елсен.
Нови сударач честица био би масиван инжењерски пројекат. Предвиђени трошкови су у распону од 9 милијарди еура за тунел од 100 км. Ако све иде по плану, започео би програм физике 2040. године, одмах на крају ЛХЦ-а са високом светлошћу. У почетку ће сударач честица радити као електро-позитронски сударач и служити ће физичкој заједници 15 до 20 година. Затим би је претворио у суперпреводну протонску машину, користећи исти тунел, крајем 2050-их. То би коштало додатних 15 милијарди евра.
Када буде изграђен, нови сударач честица постаће светски центар за истраживање физике честица, на исти начин као што има ЛХЦ. Биће покретач иновација у инжењерингу, технологији, науци и индустрији. Такође ће обучити следећу генерацију физичара и истраживача.
Извори:
- Изјава за штампу: Међународна сарадња објавила је концепт дизајна за будући кружни сударачки круг након ЛХЦ-а у ЦЕРН-у
- ЦЕРН: ЛХЦ високе светлости
- ЦЕРН: Будућа студија кружног судара
