Учените проектират толкова мощен суперколайдер, че може да разшири границите на съвременната физика

Новият суперколайдер на CERN ще бъде 8 пъти по-мощен от LHC, най-големият и най-мощен в света.

Физиците биха могли да го употребяват, с цел да разрешат мистерии за природата на нашата галактика.

Въз основа на настоящата им времева линия, първата фаза на новия колайдер може да бъде подготвена и да работи до 2045 година

За десетилетия физиците набиват частици дружно, с цел да отлепят пластовете на нашата галактика. Но макар всички тези проучвания, ние към момента знаем единствено от какво е формирана 5% от Вселената.

Изследванията във физиката на обикновените частици ще се нуждаят от съществено надграждане, с цел да стартират да изследват тези мистериозни 95%, формирани от тъмна материя и тъмна сила.

CERN, Европейският съвет за нуклеарни проучвания, проектира нов суперколайдер, наименуван Future Circular Collider (FCC), с цел да разшири границите на актуалните физични проучвания и може би да открие същинската природа на нашата съвсем невидима галактика.

Въз основа на хронологията на CERN, този солиден атомен разбивач може да проработи отчасти до 2045 година

Той ще бъде 3 пъти по-голям и почти 100 пъти по-ефективен от Големия адронен колайдер (LHC). ), най-големият и най-мощен колайдер в света.

„ С тази нова машина ще възпроизведем 11 години физически данни, взети на остарялата машина за към 2 минути “, сподели физикът на ускорителя на CERN Майкъл Бенедикт, началник на изследването за изпълнимост на FCC.

Те няма просто да възпроизвеждат данни. С FCC ​​физиците се надяват да се оправят с някои от най-умопомрачителните въпроси в своята област.

Разрешаване на мистериите на нашата галактика

Какво се случи в първия миг след Големия гърмеж? Каква е същинската природа на тъмната материя? Къде отиде цялата антиматерия?

„ Има разнообразни значими въпроси, на които нямаме визия по какъв начин да отговорим “, сподели Кристоф Грожан, научен физик на частиците в DESY, който също работи върху FCC. „ Трябва да намерим пояснение. “

Ускорителите на частици могат да оказват помощ с това. Ускорителите изпращат частици, въртящи се към пръстен със скоростта съвсем на светлината, като ги блъскат една в друга, с цел да разкрият техните свойства.

ЦЕРН към този момент е постигнал доста с LHC, в това число откриването на частицата Хигс Бозон. Идентифицирането на Хигс бозона беше голяма стъпка към разбирането на слабите нуклеарни взаимоотношения, фундаментална мощ в нашата галактика, която е много значима - тя поддържа слънцето да грее.

Но в този момент физиците желаят да се потопят по-дълбоко в Хигс бозона, с цел да разкрий неговата физика. Това може да ги накара да схванат по-добре тъмната материя, мистериозно вещество, което съставлява почти 85% от Вселената.

Въпреки че не можем да забележим тъмната материя, учените са в положение да открият гравитационния резултат, който има върху галактиките и тяхното разпространяване във Вселената. Разбирането на свойствата на тъмната материя е от основно значение за разбирането по какъв начин се образуват и порастват галактиките.

За да направи това и да изследва други огромни въпроси, CERN се нуждае от суперколлайдер с още по-високо равнище на точност и успеваемост от LHC.

FCC ще съществува в две етапи

В първата строителна фаза CERN възнамерява да построи електрон-позитронен колайдер, наименуван FCC-ee.

Често споменаван като „ фабрика на Хигс “, този колайдер ще създава частици на Хигс с доста висока скорост и ще събира данни с 10 до 100 пъти по-голяма акуратност от LHC, сподели ръководителят на изследването за изпълнимост Бенедикт пред BI.

Във второто стадий, CERN възнамерява да надстрои FCC-ee до протонен колайдер, наименуван FCC-hh. Този колайдер би разширил обвивката още повече.

С енергиен капацитет 8 пъти по-голям от LHC, „ машината за разкриване “ FCC-hh може да разкрие фундаментални сили и частици, които в никакъв случай не са били следени.

Заедно тези два колайдера биха могли да слагат началото на нова граница на физичните проучвания. Но първо ЦЕРН би трябвало да го построи.

Начало на нова основа

ЦЕРН възнамерява да построи дълъг 56 благи FCC тунел под Франция и Швейцария, опасващ град Женева.

Ако всичко върви добре с изследването за изпълнимост и процеса на разрешаване, строителството на тунела ще стартира при започване на 2030 година и ще завърши към 2040 година

След това CERN ще конфигурира колайдера FCC-ee вътре в тунел. Този колайдер от първа фаза може да стартира да работи до 2045 година, съгласно Бенедикт.

Изграждането на суперколайдер не е елементарен героизъм — финансово или логистично. Само първата фаза на строителството ще коства към 15 милиарда $. CERN си сътрудничи с специалисти от 150 университета и проучвателен института по целия свят, с цел да проектира и възнамерява FCC.

„ FCC не е машина, която няколко индивида могат да ръководят сами. Наистина би трябвало да съберете мощ, “ сподели Grojean.

И Бенедикт, и Grojean имат вяра, че обединяването на тази мрежа има стойност оттатък FCC.

„ Ние сме съюзени общности, които другояче не е наложително да приказват между тях, “ сподели Бенедикт. „ Стойността на свързването на тези университетски и индустриални общества — мъчно е да се дефинира количествено, само че равнището на влияние върху обществото е голямо. “

Прочетете истинската публикация в Business Insider