CERN plănuiește un mega accelerator de particule: viitorul fizicii particulelor în atenție!

CERN plănuiește un mega accelerator de particule: viitorul fizicii particulelor în atenție!

CERN, laboratorul european pentru cercetarea fundamentală în fizica particulelor, este optimist cu privire la planificarea unui nou mega accelerator de particule. Directorul general Fabiola Gianotti subliniază importanța crucială a investiției în știință, în special în vremuri de conflict geopolitic. Având în vedere provocările actuale, ea vede nevoia de a continua progresul științific în viitor pentru a obține noi perspective asupra subiectului. Un raport recent de la CERN conține un studiu de fezabilitate de peste 1.200 de pagini care prezintă un scenariu solid pentru viitorul colisionar circular (FCC). De asemenea, se așteaptă ca panourile independente să revizuiască acest raport înainte de a lua o decizie finală cu privire la construcția instalației în 2028. FCC, care va înlocui Large Hadron Collider (LHC) în anii 2040, va fi de peste trei ori mai mare și va fi instalat într-un tunel care va rula între Geneva și Franța la o adâncime medie de 200 de metri.

FCC este proiectat ca un accelerator de coliziune proton-proton care va obține o energie de coliziune fără precedent de șapte ori mai mare în comparație cu LHC. Prima etapă de expansiune include, de asemenea, un accelerator de coliziune electron-pozitron, care ar putea servi drept „fabrică Higgs” pentru a studia bosonul Higgs mai detaliat. În ciuda acestor abordări promițătoare, există voci critice care subliniază consumul mare de energie al acceleratorului planificat. Potrivit rapoartelor, acest consum ar putea fi echivalent cu cel al unui oraș de 700.000 de locuitori și deci mai mare decât întregul necesar energetic al cantonului Geneva cu cei 500.000 de locuitori ai săi.

Riscuri și provocări

Excavarea tunelului lung de 90 de kilometri ar genera, de asemenea, o cantitate semnificativă de rocă care ar trebui depozitată. Aceste provocări contrastează cu întrebările fundamentale la care își propune să răspundă fizica particulelor, cum ar fi distribuția materiei și a energiei în univers. Descoperirea bosonului Higgs în 2012 de către LHC a reprezentat un progres semnificativ și a completat Modelul standard al fizicii particulelor. Cu toate acestea, rămân fenomene inexplicabile, inclusiv materia întunecată și energia întunecată, care ridică provocări pentru Modelul Standard.

LHC, cel mai mare accelerator de particule din lume, are 27 km lungime și costă în jur de 3 miliarde de euro. În ciuda succeselor sale, el a căutat noi particule din 2010, dar până acum nu a avut succes. Reacțiile contradictorii dintre experți reflectă incertitudinile viitorului fizicii particulelor. Unii oameni de știință cer răbdare, în timp ce alții doresc să construiască acceleratoare noi, mai mari, cum ar fi FCC. Personificări precum Ingrid-Maria Gregor și Sabine Hossenfelder, două voci proeminente în discuția despre fizica particulelor, au opinii diferite cu privire la direcția cercetării.

Perspectiva fizicii particulelor

Hossenfelder și-a oprit cercetările în fizica particulelor și critică unele dintre principiile stabilite, în special conceptul de naturalețe. Pentru ei, viitorul fizicii particulelor este incert, mai ales având în vedere rezultatele așteptate de la LHC. Pe de altă parte, Gregor rămâne optimist și vede potențial pentru descoperiri viitoare la LHC. Alte proiecte precum International Linear Collider (ILC), despre care se discută și ca o abordare precisă a studiului particulelor cunoscute cu un cost estimat la 5 miliarde de euro, atrag și ele interes, deși finanțarea lor este incertă.

Dezvoltarea fizicii particulelor din anii 1960 arată că oameni de știință precum Joachim Mnich, director la CERN, lucrează pentru înțelegerea blocurilor fundamentale ale materiei, în ciuda obstacolelor și incertitudinilor pe care le presupune calea. Proiectele viitoare, inclusiv FCC, reflectă dorința continuă a oamenilor de știință de a extinde granițele cunoștințelor despre univers și de a găsi răspunsuri la întrebările fundamentale ale vieții.

Discuția despre fizica particulelor rămâne incitantă și cu siguranță va continua să ocupe un loc central în dezbaterea științifică în viitor. Perspectiva unor noi descoperiri rămâne, dar răbdarea și luarea în considerare critică a abordărilor sunt esențiale.

Ziar mic Deutschlandfunk