CERN планира мега ускорител на частици: бъдещето на физиката на елементарните частици на фокус!

CERN планира мега ускорител на частици: бъдещето на физиката на елементарните частици на фокус!

CERN, Европейската лаборатория за фундаментални изследвания във физиката на елементарните частици, е оптимист за планирането на нов мега ускорител на частици. Генералният директор Фабиола Джаноти подчертава решаващото значение на инвестирането в науката, особено във времена на геополитически конфликт. С оглед на настоящите предизвикателства, тя вижда необходимостта от продължаване на напредъка на научния прогрес в бъдеще, за да се получат нови прозрения по темата. Скорошен доклад от CERN съдържа проучване за осъществимост от над 1200 страници, което представя солиден сценарий за предложения бъдещ кръгов колайдер (FCC). Очаква се също независими панели да прегледат този доклад, преди да вземат окончателно решение за изграждането на съоръжението през 2028 г. FCC, който ще замени Големия адронен колайдер (LHC) през 2040 г., ще бъде повече от три пъти по-голям и ще бъде инсталиран в тунел, който ще минава между Женева и Франция на средна дълбочина от 200 метра.

FCC е проектиран като протон-протонен ускорител на сблъсък, който ще постигне безпрецедентна седем пъти по-висока енергия на сблъсък в сравнение с LHC. Първият етап на разширяване включва също ускорител на сблъсък електрон-позитрон, който може да служи като „фабрика на Хигс“ за по-подробно изследване на бозона на Хигс. Въпреки тези обещаващи подходи, има критични гласове, които посочват високата консумация на енергия на планирания ускорител. Според докладите това потребление може да бъде еквивалентно на това на град със 700 000 жители и следователно по-високо от всички енергийни нужди на кантон Женева с неговите 500 000 жители.

Рискове и предизвикателства

Изкопаването на 90-километровия тунел също ще генерира значително количество скала, която ще трябва да се съхранява. Тези предизвикателства са в контраст с фундаменталните въпроси, на които физиката на елементарните частици се стреми да отговори, като разпределението на материята и енергията във Вселената. Откриването на Хигс бозона през 2012 г. от LHC представлява значителен напредък и завършва Стандартния модел на физиката на елементарните частици. Въпреки това остават необясними феномени, включително тъмна материя и тъмна енергия, които поставят предизвикателства пред Стандартния модел.

LHC, най-големият ускорител на частици в света, е дълъг 27 км и струва около 3 милиарда евро. Въпреки успехите си, той търси нови частици от 2010 г., но досега не е успял. Противоречивите реакции сред експертите отразяват несигурността на бъдещето на физиката на елементарните частици. Някои учени призовават за търпение, докато други искат да изградят нови, по-големи ускорители като FCC. Персонификации като Ингрид-Мария Грегор и Сабине Хосенфелдер, два видни гласа в дискусията за физиката на елементарните частици, имат различни възгледи за посоката на изследването.

Гледната точка на физиката на елементарните частици

Хосенфелдер е спряла изследванията си във физиката на елементарните частици и критикува някои от установените принципи, особено концепцията за естественост. За тях бъдещето на физиката на елементарните частици е несигурно, особено с оглед на очакваните резултати от LHC. От друга страна, Грегър остава оптимист и вижда потенциал за бъдещи открития в LHC. Други проекти като Международния линеен колайдер (ILC), който също се обсъжда като прецизен подход към изследването на известни частици с прогнозна цена от 5 милиарда евро, също привличат интерес, въпреки че тяхното финансиране е несигурно.

Развитието на физиката на елементарните частици от 60-те години на миналия век показва, че учени като Йоахим Мних, директор на CERN, работят за разбирането на основните градивни елементи на материята, въпреки препятствията и несигурността, които пътят включва. Бъдещите проекти, включително FCC, отразяват продължаващия стремеж на учените да разширят границите на знанието за Вселената и да намерят отговори на фундаменталните въпроси на живота.

Дискусията относно физиката на елементарните частици остава вълнуваща и със сигурност ще продължи да заема централно място в научния дебат в бъдеще. Перспективата за нови открития остава, но търпението и критичното разглеждане на подходите са от съществено значение.

Малък вестник Deutschlandfunk