CERN planuje mega akceleratory cząstek: przyszłość fizyki cząstek w ogóle!

CERN planuje mega akceleratory cząstek: przyszłość fizyki cząstek w ogóle!

Genf, Schweiz - CERN, europejskie badania laboratoryjne w fizyce partii, optymistą co do planowania nowego akceleratora mega cząstek. Dyrektor generalny Fabiola Gianotti podkreśla kluczowe znaczenie inwestycji w naukę, szczególnie w czasach konfliktów geopolitycznych. Biorąc pod uwagę obecne wyzwania, widzi potrzebę kontynuowania postępu naukowego w przyszłości, aby uzyskać nową wiedzę na temat materii. Bieżący raport CERN zawiera badanie wykonalności z ponad 1200 stronami, które przedstawia solidny scenariusz dla planowanego przyszłego kolidera okrągłego (FCC). Niezależne organy powinny również sprawdzić ten raport przed podjęciem ostatecznej decyzji o zbudowaniu systemu w 2028 r. FCC, który ma zastąpić dużego kolidera hadronowego (LHC) w latach 40. XIX wieku, będzie ponad trzy razy większy i zainstalowany w tunelu, który powinien działać między Genewą a Francją na średnią głębokości 200 metrów.

FCC został zaprojektowany jako akcelerator kolizji protonu protonowego, który ma osiągnąć wcześniej niezrównaną siedmiokrotną energię kolizji w porównaniu z LHC. Na pierwszym etapie ekspansji planowany jest również akcelerator kolizji elektron-Positańca, który może służyć jako „fabryka Higgs” w celu zbadania bozonu Higgsa. Pomimo tych obiecujących podejść istnieją krytyczne głosy wskazujące wysokie zużycie energii planowanego akceleratora. Według doniesień zużycie to może odpowiadać zużyciu miasta z 700 000 mieszkańców, a zatem być wyższe niż całe zapotrzebowanie na energię kantonu Genewy z jego 500 000 mieszkańców.

Ryzyko i wyzwania

Podnoszenie tunelu 90 -kilometru wygenerowałoby również znaczną ilość skały, która musiałaby być przechowywana. Wyzwania te są sprzeczne z podstawowymi pytaniami, na które fizyka cząstek stara się odpowiedzieć, takie jak rozkład materii i energii we wszechświecie. Odkrycie bozonu Higgsa w 2012 r. Przez LHC stanowiło znaczący postęp i zakończył standardowy model fizyki cząstek. Niemniej jednak nadal istnieją niewyjaśnione zjawiska, w tym ciemna materia i ciemna energia, które przedstawiają standardowy model wyzwań.

LHC, największy akcelerator cząstek na świecie, ma 27 km długości i kosztuje około 3 miliarda euro. Mimo sukcesu szukał nowych cząstek od 2010 roku, ale jak dotąd nie powiodło się. Sprzeczne reakcje w świecie zawodowym odzwierciedlają niepewność przyszłości fizyki cząstek. Niektórzy naukowcy domagają się cierpliwości, podczas gdy inni dążą do budowy nowych, większych akceleratorów, takich jak FCC. Personifikacje takie jak Ingrid-Maria Gregor i Sabine Hossenfelder, dwa widoczne głosy w dyskusji na temat fizyki cząstek, mają różne poglądy dotyczące kierunku badań.

Perspektywa fizyki cząstek

Hossenfelder ustanowił swoje badania w fizyce cząstek i krytykuje niektóre z ustalonych zasad, zwłaszcza pojęcie naturalności. Dla nich przyszłość fizyki cząstek jest niepewna, szczególnie ze względu na wyjątkowe wyniki LHC. Z drugiej strony Gregor pozostaje optymistą i widzi potencjał przyszłych odkryć w LHC. Inne projekty, takie jak Międzynarodowy Collider Liniowy (ILC), który jest również omawiany z szacunkowym kosztem 5 miliardów euro jako precyzyjne podejście do badania dobrze znanych cząstek, również przynoszą odsetki, nawet jeśli ich finansowanie jest niepewne.

Rozwój fizyki cząstek od lat 60. XX wieku pokazuje, że naukowcy tacy jak Joachim Mnich, dyrektor CERN, pracują nad zrozumieniem podstawowych elementów składowych materii, pomimo przeszkód i niepewności, jakie przyciąga ścieżka. Przyszłe projekty, w tym FCC, odzwierciedlają ciągłą potrzebę naukowców do rozszerzenia granic wiedzy na temat wszechświata i znalezienia odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące życia.

Dyskusja na temat fizyki cząstek pozostaje ekscytująca i z pewnością będzie nadal zajmować centralne miejsce w debacie naukowej w przyszłości. Perspektywa nowych odkryć pozostaje, ale cierpliwość i krytyczne rozważenie podejść są niezbędne.

Kleine Zeitung deutschlandfunk