CERN plánuje mega urychlovač částic: v centru pozornosti budoucnost částicové fyziky!

CERN plánuje mega urychlovač částic: v centru pozornosti budoucnost částicové fyziky!

CERN, evropská laboratoř pro základní výzkum v částicové fyzice, je ohledně plánování nového mega urychlovače částic optimistická. Generální ředitelka Fabiola Gianotti zdůrazňuje zásadní význam investic do vědy, zejména v době geopolitických konfliktů. Vzhledem k současným výzvám vidí potřebu pokračovat ve vědeckém pokroku i v budoucnu, aby bylo možné získat nové pohledy na toto téma. Nedávná zpráva z CERN obsahuje studii proveditelnosti o více než 1200 stranách, která představuje solidní scénář pro navrhovaný budoucí kruhový urychlovač (FCC). Očekává se, že nezávislé panely tuto zprávu přezkoumají před konečným rozhodnutím o výstavbě zařízení v roce 2028. FCC, který ve 40. letech nahradí Velký hadronový urychlovač (LHC), bude více než třikrát větší a bude instalován v tunelu, který povede mezi Ženevou a Francií v průměrné hloubce 200 metrů.

FCC je navržen jako urychlovač srážky protonů a protonů, který bude dosahovat bezprecedentní sedmkrát vyšší srážkové energie ve srovnání s LHC. První expanzní stupeň zahrnuje také urychlovač srážky elektron-pozitron, který by mohl sloužit jako „Higgsova továrna“ pro podrobnější studium Higgsova bosonu. Navzdory těmto slibným přístupům se ozývají kritické hlasy, které poukazují na vysokou energetickou spotřebu plánovaného urychlovače. Podle zpráv by tato spotřeba mohla být ekvivalentní spotřebě města se 700 000 obyvateli, a tedy vyšší než celková energetická potřeba kantonu Ženeva s 500 000 obyvateli.

Rizika a výzvy

Při ražbě 90 kilometrů dlouhého tunelu by se také vytvořilo značné množství horniny, kterou by bylo potřeba uskladnit. Tyto výzvy kontrastují se základními otázkami, na které se fyzika částic snaží odpovědět, jako je rozložení hmoty a energie ve vesmíru. Objev Higgsova bosonu v roce 2012 LHC představoval významný pokrok a dokončil standardní model částicové fyziky. Zůstávají však nevysvětlené jevy, včetně temné hmoty a temné energie, které představují výzvy pro Standardní model.

LHC, největší urychlovač částic na světě, je 27 km dlouhý a stojí kolem 3 miliard eur. Navzdory svým úspěchům od roku 2010 hledá nové částice, ale zatím neúspěšně. Protichůdné reakce mezi odborníky odrážejí nejistoty budoucnosti částicové fyziky. Někteří vědci volají po trpělivosti, zatímco jiní chtějí postavit nové, větší urychlovače, jako je FCC. Personifikace jako Ingrid-Maria Gregor a Sabine Hossenfelder, dva prominentní hlasy v diskusi o fyzice částic, mají různé názory na směr výzkumu.

Perspektiva částicové fyziky

Hossenfelder zastavila svůj výzkum částicové fyziky a kritizuje některé zavedené principy, zejména koncept přirozenosti. Budoucnost částicové fyziky je pro ně nejistá, zejména s ohledem na čekající výsledky z LHC. Na druhou stranu Gregor zůstává optimistou a v LHC vidí potenciál pro budoucí objevy. Další projekty jako International Linear Collider (ILC), o kterém se také diskutuje jako o přesném přístupu ke studiu známých částic s odhadovanou cenou 5 miliard eur, také přitahují zájem, i když jejich financování je nejisté.

Vývoj částicové fyziky od 60. let ukazuje, že vědci jako Joachim Mnich, ředitel CERNu, pracují na pochopení základních stavebních kamenů hmoty, navzdory překážkám a nejistotám, které tato cesta přináší. Budoucí projekty, včetně FCC, odrážejí pokračující snahu vědců rozšiřovat hranice znalostí o vesmíru a hledat odpovědi na základní otázky života.

Diskuse o částicové fyzice zůstává vzrušující a jistě bude i nadále zaujímat ústřední místo ve vědecké debatě v budoucnu. Vyhlídky na nové objevy zůstávají, ale trpělivost a kritické zvážení přístupů jsou zásadní.

Malé noviny Deutschlandfunk