Фотография: ЦЕРН
Исследовательская лаборатория представляет планы по созданию модели следующего поколения, которая по меньшей мере в три раза превысит размеры Большого адронного коллайдера.
Сотрудники Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН), где находится Большой адронный коллайдер, расположенный недалеко от Женевы, планируют построить новую машину, которая будет как минимум в три раза больше существующего ускорителя частиц.
Большой адронный коллайдер, построенный в 27-километровом кольцевом туннеле под швейцарско-французской сельской местностью, сталкивает протоны и другие субатомные частицы со скоростью, близкой к скорости света, чтобы воссоздать условия, существовавшие через доли секунды после Большого взрыва.
С помощью этой установки, крупнейшего в мире коллайдера, был открыт бозон Хиггса в 2012 году, почти через 50 лет после того, как эта частица была предложена Питером Хиггсом, физиком-теоретиком из Эдинбургского университета, и несколькими другими исследователями. В следующем году этот подвиг был отмечен Нобелевской премией по физике.
Но после открытия бозона Хиггса коллайдер не совершил никаких значительных открытий в области физики, которые могли бы пролить свет на некоторые из самых глубоких тайн Вселенной, таких как природа темной материи или темной энергии, почему материя преобладает над антиматерией и пронизана ли реальность скрытыми дополнительными измерениями.
ЦЕРН разработал планы для следующей машины, Будущего кольцевого коллайдера (FCC), в 2019 году. Эта установка стоимостью 20 млрд евро будет иметь окружность 91 км и сможет сталкивать субатомные частицы с максимальной энергией 100 тераэлектронвольт (ТэВ). Большой адронный коллайдер достигает максимальной энергии в 14 ТэВ.
Однако есть и критики этого плана. Сэр Дэвид Кинг, бывший главный научный советник правительства Великобритании, заявил BBC, что тратить миллиарды на эту установку было бы "безрассудно", когда мир сталкивается с такими серьезными угрозами, как климатический кризис.
Фотография: ЦЕРН/PA
В пятницу совет ЦЕРН обсудил среднесрочный обзор технико-экономического обоснования для строительства Будущего кольцевого коллайдера. Если планы будут реализованы, организация попросит одобрения в ближайшие пять лет и надеется, что машина будет построена и готова к работе в 2040-х годах, когда БАК завершит свою работу.
Профессор Фабиола Джианотти, генеральный директор ЦЕРН, сообщает: "Если проект будет одобрен, FCC станет самой мощной установкой, когда-либо созданной для изучения законов природы в самых малых масштабах и при самых высоких энергиях, с целью решения некоторых нерешенных вопросов в современной фундаментальной физике и расширения нашего понимания Вселенной".
Тара Ширз, участник эксперимента LHCb на Большом адронном коллайдере и профессор физики Ливерпульского университета, говорит: "Научное обоснование действительно захватывающее. В настоящее время мы проводим исследование, чтобы выяснить, возможно ли создание такой установки. Оно должно быть завершено в 2025 году, а решение о наилучшем варианте развития событий будет принято к 2028 году".
"Это машина нового поколения: больше, быстрее, мощнее, способная раскрыть гораздо больше деталей об устройстве Вселенной. Она откроет особенности поля Хиггса, которые невозможно изучить на Большом адронном коллайдере, и позволит исследовать темную материю и проверить новые физические идеи в новых режимах".
Если создание установки будет одобрено, ее строительство будет осуществляться в два этапа. В ходе первых экспериментов будут сталкиваться электроны и позитроны, а на втором этапе, намеченном на 2070-е годы, — протоны. Из-за особенностей местной геологии он должен будет располагаться в два раза глубже под землей, чем Большой адронный коллайдер.
По мнению профессора Сабины Хоссенфельдер из Мюнхенского центра математической философии, нет никаких доказательств того, что новая установка действительно откроет что-то о темной материи или темной энергии, и она критически относится к этим предложениям.
"Правда в том, что, скорее всего, такая машина просто сделает более точные измерения некоторых констант в стандартной модели, и все", — поделилась она. "Я не думаю, что общественная значимость достаточно высока, чтобы оправдать такие большие инвестиции. Я боюсь, что финансирование такого эксперимента приведет к тому, что множество умных людей будут тратить свое время на исследования, которые не приведут ни к какому прогрессу. У БАК была хорошая мотивация. Сейчас ее нет. Физики элементарных частиц должны признать, что их время прошло. Наступила эра квантовой физики".
Профессор Джон Баттерворт, участник эксперимента Atlas на Большом адронном коллайдере и профессор физики в Университетском колледже Лондона, считает, что коллайдер — это непрерывная работа.
"Речь идет о расширении границ человеческих знаний о материи и фундаментальных силах, отчасти для того, чтобы понять, насколько они действительно фундаментальны", — комментирует он.
Источник: @thebugged
