CERN plāno milzīgu daļiņu paātrinātāju: fokusā ir daļiņu fizikas nākotne!

CERN plāno milzīgu daļiņu paātrinātāju: fokusā ir daļiņu fizikas nākotne!

CERN, Eiropas daļiņu fizikas fundamentālo pētījumu laboratorija, ir optimistiski noskaņota par jauna mega daļiņu paātrinātāja plānošanu. Ģenerāldirektore Fabiola Džanoti uzsver, cik ļoti svarīgi ir investēt zinātnē, īpaši ģeopolitisko konfliktu laikā. Ņemot vērā pašreizējos izaicinājumus, viņa uzskata, ka nākotnē ir jāturpina virzīt zinātnes progresu, lai gūtu jaunus ieskatus šajā jautājumā. Nesenajā CERN ziņojumā ir vairāk nekā 1200 lappušu gara priekšizpēte, kurā ir sniegts stabils scenārijs ierosinātajam nākotnes cirkulārajam paātrinātājam (FCC). Paredzams, ka neatkarīgie paneļi arī pārskatīs šo ziņojumu, pirms pieņems galīgo lēmumu par objekta būvniecību 2028. gadā. FCC, kas 2040. gados aizstās lielo hadronu paātrinātāju (LHC), būs vairāk nekā trīs reizes lielāks un tiks uzstādīts tunelī, kas kursēs starp Ženēvu un Franciju vidēji 200 metru dziļumā.

FCC tiek veidots kā protonu-protonu sadursmes paātrinātājs, kas sasniegs vēl nebijušu septiņas reizes lielāku sadursmes enerģiju salīdzinājumā ar LHC. Pirmajā izplešanās posmā ir iekļauts arī elektronu-pozitronu sadursmes paātrinātājs, kas varētu kalpot kā “Higsa rūpnīca”, lai sīkāk izpētītu Higsa bozonu. Neraugoties uz šīm daudzsološajām pieejām, izskan kritiskas balsis, kas norāda uz plānoto akseleratora lielo enerģijas patēriņu. Saskaņā ar ziņojumiem šis patēriņš varētu būt līdzvērtīgs pilsētas patēriņam ar 700 000 iedzīvotāju un līdz ar to lielāks nekā visas Ženēvas kantona enerģijas vajadzības ar tā 500 000 iedzīvotāju.

Riski un izaicinājumi

90 kilometrus garā tuneļa izrakšana radītu arī ievērojamu daudzumu iežu, kas būtu jāuzglabā. Šie izaicinājumi ir pretrunā ar pamatjautājumiem, uz kuriem tiecas atbildēt daļiņu fizika, piemēram, vielas un enerģijas sadalījums Visumā. Higsa bozona atklāšana 2012. gadā, ko veica LHC, bija ievērojams progress un pabeidza daļiņu fizikas standarta modeli. Tomēr joprojām ir neizskaidrojamas parādības, tostarp tumšā matērija un tumšā enerģija, kas rada izaicinājumus standarta modelim.

Pasaulē lielākais daļiņu paātrinātājs LHC ir 27 km garš un maksā aptuveni 3 miljardus eiro. Neskatoties uz saviem panākumiem, viņš kopš 2010. gada ir meklējis jaunas daļiņas, taču līdz šim ir bijis neveiksmīgs. Ekspertu pretrunīgās reakcijas atspoguļo daļiņu fizikas nākotnes neskaidrības. Daži zinātnieki aicina būt pacietīgiem, savukārt citi vēlas izveidot jaunus, lielākus paātrinātājus, piemēram, FCC. Tādām personifikācijām kā Ingrīda Marija Gregora un Sabīne Hosenfeldere, divas ievērojamas balsis diskusijā par daļiņu fiziku, ir atšķirīgi viedokļi par pētniecības virzienu.

Daļiņu fizikas perspektīva

Hosenfeldere ir pārtraukusi pētījumus daļiņu fizikā un kritizē dažus iedibinātos principus, īpaši dabiskuma jēdzienu. Viņiem daļiņu fizikas nākotne ir neskaidra, jo īpaši ņemot vērā gaidāmos LHC rezultātus. No otras puses, Gregors joprojām ir optimistisks un saskata potenciālu nākotnes atklājumiem LHC. Interesi piesaista arī citi projekti, piemēram, Starptautiskais lineārais paātrinātājs (ILC), kas arī tiek apspriests kā precīza pieeja zināmu daļiņu izpētei un kuru izmaksas ir aptuveni 5 miljardi eiro, lai gan to finansējums ir neskaidrs.

Daļiņu fizikas attīstība kopš 1960. gadiem liecina, ka zinātnieki, piemēram, CERN direktors Joahims Mnihs, strādā, lai izprastu matērijas pamatelementus, neskatoties uz šķēršļiem un nenoteiktību, ko šis ceļš rada. Nākotnes projekti, tostarp FCC, atspoguļo zinātnieku pastāvīgo centienu paplašināt zināšanu robežas par Visumu un atrast atbildes uz dzīves pamatjautājumiem.

Diskusija par daļiņu fiziku joprojām ir aizraujoša un noteikti arī turpmāk ieņems galveno vietu zinātniskajās debatēs. Jaunu atklājumu izredzes joprojām pastāv, taču būtiska ir pacietība un kritiska pieeja.

Maza avīze Deutschlandfunk