źródło, Kate Stephens/BBC News
Detektor Atlas ma wielkość cysterny i służy do pomiaru niektórych najmniejszych obiektów we wszechświecie.
- autor, Ballaba Ghosha i Kate Stephens
- tytuł, wiadomości BBC
- Gdzie poinformował CERN, Szwajcaria
Naukowcy ze Szwajcarii, gdzie znajduje się największy na świecie akcelerator cząstek, złożyli wniosek o stworzenie nowego, masywnego superzderzacza.
W rozmowie z BBC dyrektor generalny CERN powiedział, że nowy gigantyczny zderzacz nosi nazwę Zderzacz Okrągły Przyszłości.
Ich celem jest odkrycie nowych cząstek, które zrewolucjonizują fizykę i pomogą nam lepiej zrozumieć, jak działa wszechświat.
Jeśli ich propozycja zostanie przyjęta, superzderzacz będzie trzy razy większy niż używany obecnie Wielki Zderzacz Hadronów (LHC).
Koszt instalacji maszyny szacuje się na 12 miliardów funtów.
Państwa członkowskie Europejskiego Centrum Badań Jądrowych (CERN), w tym Wielka Brytania, zapewnią niezbędne środki finansowe, a część ekspertów wątpi, czy ma to sens ekonomiczny.
Największym osiągnięciem Wielkiego Zderzacza Hadronów było odkrycie w 2012 roku nowej cząstki zwanej Bozonem Higgsa.
Jednak od tego czasu śledzenie ciemnej materii i ciemnej energii okazało się nieuchwytnym celem. Niektórzy badacze uważają jednak, że istnieją tańsze opcje.
„Kolizja koła przyszłości”
W rozmowie z BBC dyrektor generalny CERN prof. Fabiola Gianotti powiedziała, że nowa maszyna nosi nazwę Future Circular Collider (FCC) i jeśli zostanie zatwierdzona, będzie „piękną maszyną”.
„To narzędzie pozwoli ludzkości poczynić postępy w odpowiadaniu na pytania z zakresu fizyki podstawowej, dotyczące naszej wiedzy o wszechświecie. Potrzebujemy jeszcze potężniejszego narzędzia” – dodał.
CERN znajduje się niedaleko Genewy, na granicy Szwajcarii i Francji.
LHC składa się z okrągłego podziemnego tunelu o obwodzie 27 km. Może przyspieszać wnętrze atomów (hadronów) zarówno w kierunku zgodnym, jak i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara do prędkości bliskich prędkości światła, a w niektórych punktach może łączyć je ze sobą z większą siłą niż jakakolwiek inna maszyna do rozbijania atomów na Ziemi.
Drobne cząstki subatomowe pozostałe po zderzeniu pomagają naukowcom zrozumieć, z czego zbudowane są atomy i jak oddziałują ze sobą.
Przygotowanie rewolucyjnego wynalazku
Odkrycie przez superzderzacz cząstki bozonu Higgsa 10 lat temu było niesamowite.
Istnienie elementu budulcowego, który nadaje kształt wszystkim innym cząstkom we wszechświecie, zaproponował brytyjski fizyk Peter Higgs w 1964 r., a cząstkę odkryto dopiero w LHC w 2012 r.
To odkrycie jest ostatnim elementem układanki Modelu Standardowego fizyki subatomowej.
Propozycja wzywa do podzielenia Wielkiego Konfliktu na dwie fazy.
Pierwsza zacznie działać w połowie lat czterdziestych XXI wieku, rozbijając elektrony. Uważa się, że zwiększona energia powoduje wytworzenie większej liczby bozonów Higgsa, które naukowcy mogą szczegółowo zbadać.
Druga faza rozpocznie się w latach 70. XXI wieku i będzie wymagała silniejszych, bardziej zaawansowanych magnesów, które nie zostały jeszcze odkryte. W poszukiwaniu nowych cząstek zamiast elektronów wykorzystuje się ciężkie protony.
Promień przyszłego Zderzacza Okrągłego wynoszący 91 km będzie prawie trzykrotnie większy od promienia Wielkiego Zderzacza Hadronów i dwukrotnie głębszy.
Dlaczego potrzebny jest Wielki Zderzacz Hadronów?
Dzieje się tak dlatego, że LHC, który zbudowano kosztem 3,75 miliarda funtów i zaczął działać w 2008 roku, wciąż nie jest wystarczająco duży, aby wyjaśnić cząstki tworzące 95 procent Wszechświata.
Naukowcy wciąż poszukują dwóch wielkich niewiadomych: siły zwanej ciemną energią, która działa w kierunku przeciwnym do grawitacji i przyciąga obiekty we wszechświecie, takie jak galaktyki;
Inną jest ciemna materia, której nie można wykryć, ale której obecność odczuwa się grawitacyjnie.
„Brakuje nam czegoś ważnego” – mówi profesor Gianotti.
Według niego FCC jest potrzebna, ponieważ odkrycie tych ciemnych cząstek mogłoby utorować drogę nowej, bardziej wszechstronnej teorii działania wszechświata.
Wielu badaczy w CERN przewidywało, że LHC odkryje te tajemnicze cząstki około 20 lat temu. Tak się jednak nie stało.
Dr z Frankfurckiego Instytutu Studiów Zaawansowanych. Niektórzy naukowcy, na przykład Sabine Hossenfelder, twierdzą, że nie ma gwarancji, że nowy konflikt zakończy się sukcesem.
„Fizyka cząstek elementarnych to dziedzina, która wyrosła z fizyki jądrowej, która ze względów historycznych stała się dużą i dobrze finansowaną dziedziną badawczą i powinna sprowadzić się do rozsądnych rozmiarów, być może jednej dziesiątej jej obecnych rozmiarów” – powiedział. . .
Profesor David King, były główny doradca naukowy brytyjskiego rządu, powiedział BBC, że wydanie 12 miliardów funtów jest „nieodpowiedzialne”.
„Ponieważ świat stoi w obliczu zagrożenia kryzysem klimatycznym, czy nie byłoby mądrze przeznaczyć te fundusze badawcze na wysiłki mające na celu zarządzanie przyszłymi zagrożeniami?” on zapytał.
źródło, Biblioteka zdjęć Adama Harta-Daviesa/Science
Wiązki cząstek są przyspieszane wewnątrz ciemnoniebieskiej rurki na granicy szwajcarsko-francuskiej.
Z drugiej strony wśród fizyków cząstek elementarnych nie ma zgody co do tego, czy gigantyczny zderzacz kołowy jest najlepszą opcją.
Profesor Aidan Robson z Uniwersytetu w Glasgow powiedział BBC, że zderzenie liniowe byłoby tańsze i wyjaśnił to w następujący sposób:
„Istnieją trzy główne zalety. Po pierwsze, maszynę liniową można budować etapami. Po drugie, profil kosztów będzie zupełnie inny, więc pierwszy etap będzie tańszy, a po trzecie, tunel będzie krótszy i zajmie mniej czasu”.
Dzięki spotkaniom fizyków z Europy i świata CERN wybrał FCC.
Badają teraz reakcję państw członkowskich na propozycję finansowania tej nowej machiny.
„Rozrabiaka. Internetowy ćpuna. Telewizyjny znawca. Fanatyk alkoholu. Praktyk piwa. Oddany myśliciel. Rozwiązuje problemy. Pisarz. Znawca kawy”.