Naukowcy z największego na świecie akceleratora cząstek przedstawili propozycje zbudowania nowego, większego urządzenia do rozbijania atomów.
Kosztujący 17 miliardów dolarów Future Circular Collider (FCC) będzie miał długość 57 mil (91 kilometrów), przyćmiewając długość swojego poprzednika wynoszącą 16,5 mil (27 kilometrów). Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), zlokalizowanej w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) pod Genewą.
Fizycy chcą wykorzystać rosnący rozmiar i moc FCC do badania krawędzi Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych, obecnie najlepszej teorii opisującej zachowanie najmniejszych składników Wszechświata. Rozbijając cząstki o wyższych energiach (100 TeV w porównaniu do 14 TeV), badacze mają nadzieję znaleźć nieznane cząstki i siły; I odkryj, dlaczego materia jest lepsza od antymaterii; I sprawdź naturę Ciemna materia I Ciemna energiaSą to dwie niewidzialne istoty, które, jak się uważa, stanowią 95 procent wszechświata.
Powiązany: Nowe badania teoretyczne sugerują, że nasz wszechświat łączy się z „wszechświatami wschodzącymi”, powodując jego rozszerzanie
„FCC będzie nie tylko doskonałym narzędziem do poprawy naszego zrozumienia podstawowych praw fizyki i natury” Fabiola Gianottipowiedział dyrektor generalny CERN na konferencji prasowej w poniedziałek (5 lutego). „Będzie to także czynnik napędzający innowacje, ponieważ będziemy potrzebować nowych, zaawansowanych technologii, od kriogeniki po Magnes nadprzewodzący„Technologie próżniowe, detektory i oprzyrządowanie – technologie o znaczącym potencjalnym wpływie na nasze społeczeństwo i ogromnych korzyściach społecznych i ekonomicznych.”
Niszczyciele atomów, takie jak LHC, rozbijają protony z prędkością bliską prędkości światła, szukając rzadkich produktów rozpadu, które mogłyby świadczyć o istnieniu nowych cząstek lub sił. Pomaga to fizykom lepiej zrozumieć podstawowe elementy składowe Wszechświata i sposób, w jaki oddziałują one na siebie, opisane przez Model Standardowy w fizyce.
Chociaż Model Standardowy umożliwił naukowcom dokonanie niezwykłych przewidywań, takich jak: Istnienie bozonu HiggsaOdkryty przez Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) w 2012 roku – fizycy nie są z niego zadowoleni i nieustannie poszukują nowych fizyki, które mogą go rozbić.
Dzieje się tak, ponieważ model, mimo że jest najobszerniejszym z dotychczasowych, zawiera ogromne luki, przez co całkowicie nie jest w stanie wyjaśnić, gdzie leży siła efektu. powaga Z czego zbudowana jest ciemna materia i dlaczego jest jej o wiele więcej? Antymateria we wszechświecie.
Aby otworzyć te nowe granice, fizycy muszą… CERN Siedmiokrotny wzrost energii wiązki FCC zostanie wykorzystany do przyspieszania cząstek do wyższych prędkości.
Ale detektor, mimo że zrobił obiecujący krok naprzód, wciąż jest daleki od budowy. Propozycje przedstawione przez CERN stanowią część raportu tymczasowego na temat studium wykonalności, które ma zostać ukończone w przyszłym roku. Po zakończeniu projektu i jeśli plany dotyczące detektora będą realizowane, CERN – kierowany przez 18 państw członkowskich UE oraz Szwajcarię, Norwegię, Serbię, Izrael i Wielką Brytanię – prawdopodobnie będzie szukał dodatkowego finansowania od państw niebędących członkami UE dla projektu.
Pomimo dużych nadziei związanych z tym, co może odkryć nowy zderzacz, niektórzy naukowcy pozostają sceptyczni, czy kosztowna maszyna zetknie się z nową fizyką.
„FCC będzie droższe niż zarówno LHC, jak i LIGO [Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory] Łącznie mają one mniejszy potencjał wykrywania”. Sabina Hosenfelderfizyk teoretyczny w Monachium Centrum Filozofii Matematycznej, – napisał w poście z 2019 roku na Platformie X, dawniej Twittera. „Przy obecnym stanie wiedzy i technologii nie zapewni to dobrego zwrotu z inwestycji. Obecnie istnieją lepsze ścieżki niż fizyka wysokich energii”.
Państwa członkowskie spotkają się w 2028 r., aby zdecydować, czy dać zielone światło projektowi. Następnie w 2045 r. rozpocznie się pierwszy etap działania maszyny, w którym elektrony zderzą się ze swoimi odpowiednikami w ruchomej materii, pozytonami. Wreszcie, w latach 70. XXI wieku, FCC zacznie zderzać się ze sobą protony.
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Sztuczna inteligencja wykorzystywana przez naukowców do rozwiązywania trudnych zagadnień fizycznych
Urządzenie interfejsu mózg-maszyna przewiduje mowę wewnętrzną drugiego pacjenta
Naukowcy odkrywają, że tuż pod naszymi nosami znajdują się jedne z najstarszych gwiazd, jakie kiedykolwiek istniały