CERN plant een megadeeltjesversneller: de toekomst van de deeltjesfysica in beeld!

CERN plant een megadeeltjesversneller: de toekomst van de deeltjesfysica in beeld!

CERN, het Europese laboratorium voor fundamenteel onderzoek in de deeltjesfysica, is optimistisch over de planning van een nieuwe megadeeltjesversneller. Directeur-generaal Fabiola Gianotti benadrukt het cruciale belang van investeren in wetenschap, vooral in tijden van geopolitieke conflicten. Gezien de huidige uitdagingen ziet zij de noodzaak om de wetenschappelijke vooruitgang in de toekomst te blijven bevorderen om nieuwe inzichten in het onderwerp te verwerven. Een recent rapport van CERN bevat een haalbaarheidsstudie van ruim 1.200 pagina's die een solide scenario presenteert voor de geplande Future Circular Collider (FCC). Er wordt ook verwacht dat onafhankelijke panels dit rapport zullen beoordelen alvorens een definitief besluit te nemen over de bouw van de faciliteit in 2028. De FCC, die in de jaren 2040 de Large Hadron Collider (LHC) zal vervangen, zal meer dan drie keer zo groot zijn en worden geïnstalleerd in een tunnel die tussen Genève en Frankrijk zal lopen op een gemiddelde diepte van 200 meter.

De FCC wordt ontworpen als een proton-proton-botsingsversneller die een ongekende zeven keer hogere botsenergie zal bereiken vergeleken met de LHC. De eerste uitbreidingsfase omvat ook een elektronen-positron-botsingsversneller, die zou kunnen dienen als een ‘Higgs-fabriek’ om het Higgs-deeltje in meer detail te bestuderen. Ondanks deze veelbelovende aanpak zijn er kritische stemmen die wijzen op het hoge energieverbruik van de geplande versneller. Volgens berichten zou dit verbruik gelijk kunnen zijn aan dat van een stad met 700.000 inwoners en dus hoger zijn dan de totale energiebehoefte van het kanton Genève met zijn 500.000 inwoners.

Risico's en uitdagingen

Het uitgraven van de 90 kilometer lange tunnel zou ook een aanzienlijke hoeveelheid gesteente opleveren die moet worden opgeslagen. Deze uitdagingen staan ​​in contrast met de fundamentele vragen die de deeltjesfysica wil beantwoorden, zoals de verdeling van materie en energie in het universum. De ontdekking van het Higgsdeeltje in 2012 door de LHC betekende een aanzienlijke vooruitgang en voltooide het standaardmodel van de deeltjesfysica. Er blijven echter onverklaarde verschijnselen bestaan, waaronder donkere materie en donkere energie, die uitdagingen vormen voor het standaardmodel.

De LHC, de grootste deeltjesversneller ter wereld, is 27 km lang en kost zo'n 3 miljard euro. Ondanks zijn successen is hij sinds 2010 op zoek naar nieuwe deeltjes, maar tot nu toe zonder succes. Tegenstrijdige reacties onder experts weerspiegelen de onzekerheden over de toekomst van de deeltjesfysica. Sommige wetenschappers roepen op tot geduld, terwijl anderen nieuwe, grotere versnellers zoals de FCC willen bouwen. Personificaties als Ingrid-Maria Gregor en Sabine Hossenfelder, twee prominente stemmen in de discussie over deeltjesfysica, hebben verschillende opvattingen over de richting van onderzoek.

Het perspectief van deeltjesfysica

Hossenfelder heeft haar onderzoek in de deeltjesfysica stopgezet en bekritiseert enkele van de gevestigde principes, met name het concept van natuurlijkheid. Voor hen is de toekomst van de deeltjesfysica onzeker, vooral gezien de op handen zijnde resultaten van de LHC. Aan de andere kant blijft Gregor optimistisch en ziet hij potentieel voor toekomstige ontdekkingen bij de LHC. Andere projecten zoals de International Linear Collider (ILC), die ook wordt besproken als een precieze aanpak voor de studie van bekende deeltjes met een geschatte kostprijs van 5 miljard euro, trekken ook belangstelling, hoewel de financiering ervan onzeker is.

De ontwikkeling van de deeltjesfysica sinds de jaren zestig laat zien dat wetenschappers als Joachim Mnich, directeur van CERN, werken aan het begrijpen van de fundamentele bouwstenen van materie, ondanks de hindernissen en onzekerheden die het pad met zich meebrengt. Toekomstige projecten, waaronder de FCC, weerspiegelen de voortdurende drang van wetenschappers om de grenzen van de kennis over het universum te verleggen en antwoorden te vinden op de fundamentele vragen van het leven.

De discussie over deeltjesfysica blijft spannend en zal zeker ook in de toekomst een centrale plaats blijven innemen in het wetenschappelijke debat. Het vooruitzicht op nieuwe ontdekkingen blijft bestaan, maar geduld en kritische overweging van de benaderingen zijn essentieel.

Kleine krant Deutschlandfunk