CERN plánuje mega urýchľovač častíc: v centre pozornosti je budúcnosť časticovej fyziky!

CERN plánuje mega urýchľovač častíc: v centre pozornosti je budúcnosť časticovej fyziky!

CERN, európske laboratórium pre základný výskum v časticovej fyzike, je optimistické, pokiaľ ide o plánovanie nového mega urýchľovača častíc. Generálna riaditeľka Fabiola Gianotti zdôrazňuje zásadný význam investícií do vedy, najmä v časoch geopolitických konfliktov. Vzhľadom na súčasné výzvy vidí potrebu pokračovať v napredovaní vedeckého pokroku aj v budúcnosti s cieľom získať nové pohľady na túto tému. Nedávna správa CERN obsahuje štúdiu uskutočniteľnosti na viac ako 1200 stranách, ktorá predstavuje solídny scenár pre plánovaný budúci kruhový urýchľovač (FCC). Očakáva sa tiež, že nezávislé panely posúdia túto správu pred konečným rozhodnutím o výstavbe zariadenia v roku 2028. FCC, ktorý v roku 2040 nahradí Veľký hadrónový urýchľovač (LHC), bude viac ako trikrát väčší a bude inštalovaný v tuneli, ktorý bude viesť medzi Ženevou a Francúzskom v priemernej hĺbke 200 metrov.

FCC je navrhnutý ako urýchľovač zrážky protón-protón, ktorý v porovnaní s LHC dosiahne bezprecedentnú sedemkrát vyššiu energiu zrážky. Prvý expanzný stupeň zahŕňa aj urýchľovač zrážky elektrón-pozitrón, ktorý by mohol slúžiť ako „Higgsova továreň“ na podrobnejšie štúdium Higgsovho bozónu. Napriek týmto sľubným prístupom sa ozývajú kritické hlasy, ktoré poukazujú na vysokú spotrebu energie plánovaného urýchľovača. Podľa správ by táto spotreba mohla byť ekvivalentná spotrebe mesta so 700 000 obyvateľmi, a teda vyššia ako celková energetická potreba kantónu Ženeva s 500 000 obyvateľmi.

Riziká a výzvy

Razenie 90 kilometrov dlhého tunela by tiež vytvorilo značné množstvo hornín, ktoré by bolo potrebné skladovať. Tieto výzvy kontrastujú so základnými otázkami, na ktoré sa fyzika častíc snaží odpovedať, ako je distribúcia hmoty a energie vo vesmíre. Objav Higgsovho bozónu v roku 2012 LHC predstavoval významný pokrok a dokončil štandardný model časticovej fyziky. Zostávajú však nevysvetliteľné javy, vrátane temnej hmoty a temnej energie, ktoré predstavujú výzvy pre Štandardný model.

LHC, najväčší urýchľovač častíc na svete, je dlhý 27 km a stojí približne 3 miliardy eur. Napriek svojim úspechom hľadá nové častice už od roku 2010, no zatiaľ neúspešne. Protichodné reakcie odborníkov odrážajú neistotu budúcnosti časticovej fyziky. Niektorí vedci vyzývajú k trpezlivosti, zatiaľ čo iní chcú postaviť nové, väčšie urýchľovače ako FCC. Personifikácie ako Ingrid-Maria Gregor a Sabine Hossenfelder, dva významné hlasy v diskusii o časticovej fyzike, majú rozdielne názory na smerovanie výskumu.

Perspektíva časticovej fyziky

Hossenfelder zastavila svoj výskum v časticovej fyzike a kritizuje niektoré zavedené princípy, najmä koncept prirodzenosti. Pre nich je budúcnosť časticovej fyziky neistá, najmä vzhľadom na očakávané výsledky z LHC. Na druhej strane Gregor zostáva optimistom a v LHC vidí potenciál pre budúce objavy. Záujem vyvolávajú aj ďalšie projekty ako International Linear Collider (ILC), o ktorom sa tiež diskutuje ako o presnom prístupe k štúdiu známych častíc s odhadovanou cenou 5 miliárd eur, aj keď ich financovanie je neisté.

Vývoj časticovej fyziky od 60. rokov ukazuje, že vedci ako Joachim Mnich, riaditeľ CERN-u, pracujú na pochopení základných stavebných kameňov hmoty, napriek prekážkam a neistotám, ktoré cesta so sebou prináša. Budúce projekty, vrátane FCC, odrážajú pokračujúcu snahu vedcov rozširovať hranice vedomostí o vesmíre a nájsť odpovede na základné otázky života.

Diskusia o časticovej fyzike zostáva vzrušujúca a určite bude aj naďalej zaujímať ústredné miesto vo vedeckej diskusii v budúcnosti. Perspektíva nových objavov zostáva, ale trpezlivosť a kritické zváženie prístupov sú nevyhnutné.

Malé noviny Deutschlandfunk