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 използват, за да разрешат мистерии за природата на нашата вселена.
Въз основа на текущата им времева линия, първата фаза на новия колайдер може да бъде готова и да работи до 2045 г.
За десетилетия физиците набиват частици заедно, за да отлепят слоевете на нашата вселена. Но въпреки всички тези изследвания, ние все още знаем само от какво е съставена 5% от Вселената.
Изследванията във физиката на елементарните частици ще се нуждаят от сериозно надграждане, за да започнат да изследват тези мистериозни 95%, съставени от тъмна материя и тъмна енергия.
CERN, Европейският съвет за ядрени изследвания, проектира нов суперколайдер, наречен Future Circular Collider (FCC), за да разшири границите на съвременните физични изследвания и може би да открие истинската природа на нашата почти невидима вселена .
Въз основа на хронологията на CERN, този масивен атомен разбивач може да заработи частично до 2045 г.
Той ще бъде 3 пъти по-голям и приблизително 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 старата машина за около 2 минути“, каза физикът на ускорителя на CERN Майкъл Бенедикт, ръководител на проучването за осъществимост на FCC.
Те няма просто да възпроизвеждат данни. С FCC физиците се надяват да се справят с някои от най-умопомрачителните въпроси в своята област.
Разрешаване на мистериите на нашата вселена
Какво се случи в първия момент след Големия взрив? Каква е истинската природа на тъмната материя? Къде отиде цялата антиматерия?
„Има различни важни въпроси, на които нямаме представа как да отговорим“, каза Кристоф Грожан, теоретичен физик на частиците в DESY, който също работи върху FCC. „Трябва да намерим обяснение.“
Ускорителите на частици могат да помогнат с това. Ускорителите изпращат частици, въртящи се около пръстен със скоростта почти на светлината, като ги блъскат една в друга, за да разкрият техните свойства.
ЦЕРН вече е постигнал много с LHC, включително откриването на частицата Хигс Бозон. Идентифицирането на Хигс бозона беше огромна стъпка към разбирането на слабите ядрени взаимодействия, фундаментална сила в нашата вселена, която е доста важна - тя поддържа слънцето да грее.
Но сега физиците искат да се потопят по-дълбоко в Хигс бозона, за да разкрий неговата физика. Това може да ги накара да разберат по-добре тъмната материя, мистериозно вещество, което съставлява приблизително 85% от Вселената.
Въпреки че не можем да видим тъмната материя, учените са в състояние да открият гравитационния ефект, който има върху галактиките и тяхното разпространение във Вселената. Разбирането на свойствата на тъмната материя е от ключово значение за разбирането как се формират и растат галактиките.
За да направи това и да изследва други големи въпроси, CERN се нуждае от суперколлайдер с още по-високо ниво на прецизност и ефективност от LHC.
FCC ще съществува в две фази
В първата строителна фаза CERN планира да изгради електрон-позитронен колайдер, наречен FCC-ee.
Често споменаван като „фабрика на Хигс“, този колайдер ще произвежда частици на Хигс с много висока скорост и ще събира данни с 10 до 100 пъти по-голяма точност от LHC, каза ръководителят на проучването за осъществимост Бенедикт пред BI.
Във второто етап, CERN планира да надстрои FCC-ee до протонен колайдер, наречен FCC-hh. Този колайдер би разширил обвивката още повече.
С енергиен потенциал 8 пъти по-голям от LHC, „машината за откриване“ FCC-hh може да разкрие фундаментални сили и частици, които никога не са били наблюдавани.
Заедно тези два колайдера биха могли да поставят началото на нова граница на физичните изследвания. Но първо ЦЕРН трябва да го построи.
Начало на нова основа
ЦЕРН планира да построи дълъг 56 мили FCC тунел под Франция и Швейцария, опасващ град Женева.
Ако всичко върви добре с проучването за осъществимост и процеса на разрешаване, строителството на тунела ще започне в началото на 2030 г. и ще приключи около 2040 г.
След това CERN ще инсталира колайдера FCC-ee вътре в тунел. Този колайдер от първа фаза може да започне да работи до 2045 г., според Бенедикт.
Изграждането на суперколайдер не е лесен подвиг — финансово или логистично. Само първата фаза на строителството ще струва около 15 милиарда долара. CERN си сътрудничи с експерти от 150 университета и изследователски института по целия свят, за да проектира и планира FCC.
„FCC не е машина, която няколко човека могат да управляват сами. Наистина трябва да съберете сила, “ каза Grojean.
И Бенедикт, и Grojean вярват, че обединяването на тази мрежа има стойност отвъд FCC.
„Ние сме съюзени общности, които иначе не е задължително да говорят помежду си,“ каза Бенедикт. „Стойността на свързването на тези академични и индустриални общества — трудно е да се определи количествено, но нивото на въздействие върху обществото е огромно.“
Прочетете оригиналната статия в Business Insider
Вижте коментарите
