CERN načrtuje mega pospeševalnik delcev: prihodnost fizike delcev v središču!

CERN načrtuje mega pospeševalnik delcev: prihodnost fizike delcev v središču!

CERN, evropski laboratorij za temeljne raziskave fizike delcev, je optimističen glede načrtovanja novega mega pospeševalnika delcev. Generalna direktorica Fabiola Gianotti poudarja ključen pomen vlaganja v znanost, še posebej v času geopolitičnih konfliktov. Glede na trenutne izzive vidi potrebo po nadaljnjem napredku znanstvenega napredka v prihodnosti, da bi pridobili nove vpoglede v temo. Nedavno poročilo CERN-a vsebuje študijo izvedljivosti na več kot 1200 straneh, ki predstavlja trden scenarij za predlagani prihodnji krožni trkalnik (FCC). Pričakuje se tudi, da bodo neodvisni paneli pregledali to poročilo, preden bodo leta 2028 sprejeli končno odločitev o gradnji objekta. FCC, ki bo v 2040-ih nadomestil veliki hadronski trkalnik (LHC), bo več kot trikrat večji in bo nameščen v predoru, ki bo potekal med Ženevo in Francijo na povprečni globini 200 metrov.

FCC je zasnovan kot proton-protonski pospeševalnik trkov, ki bo v primerjavi z LHC dosegel sedemkrat večjo energijo trkov brez primere. Prva širitvena stopnja vključuje tudi pospeševalnik trkov med elektroni in pozitroni, ki bi lahko služil kot »Higgsova tovarna« za podrobnejše preučevanje Higgsovega bozona. Kljub tem obetavnim pristopom obstajajo kritični glasovi, ki opozarjajo na visoko porabo energije načrtovanega pospeševalnika. Po poročilih bi lahko bila ta poraba enakovredna porabi mesta s 700.000 prebivalci in torej višja od celotnih energetskih potreb kantona Ženeva s 500.000 prebivalci.

Tveganja in izzivi

Pri izkopu 90 kilometrov dolgega predora bi nastala tudi precejšnja količina kamenja, ki bi ga bilo treba uskladiščiti. Ti izzivi so v nasprotju s temeljnimi vprašanji, na katera želi odgovoriti fizika delcev, kot je porazdelitev snovi in ​​energije v vesolju. Odkritje Higgsovega bozona leta 2012 z LHC je predstavljalo pomemben napredek in dopolnilo standardni model fizike delcev. Vendar ostajajo nepojasnjeni pojavi, vključno s temno snovjo in temno energijo, ki predstavljajo izziv za standardni model.

LHC, največji pospeševalnik delcev na svetu, je dolg 27 km in stane okoli 3 milijarde evrov. Kljub uspehom že od leta 2010 išče nove delce, a doslej neuspešno. Protislovne reakcije med strokovnjaki odražajo negotovost prihodnosti fizike delcev. Nekateri znanstveniki pozivajo k potrpežljivosti, drugi pa želijo zgraditi nove, večje pospeševalnike, kot je FCC. Poosebitve, kot sta Ingrid-Maria Gregor in Sabine Hossenfelder, dva vidna glasova v razpravah o fiziki delcev, imata različne poglede na smer raziskovanja.

Perspektiva fizike delcev

Hossenfelderjeva je ustavila svoje raziskave na področju fizike delcev in kritizira nekatera uveljavljena načela, zlasti koncept naravnosti. Za njih je prihodnost fizike delcev negotova, zlasti glede na rezultate LHC, ki še čakajo. Po drugi strani pa Gregor ostaja optimističen in vidi potencial za prihodnja odkritja v LHC. Zanimanje vzbujajo tudi drugi projekti, kot je Mednarodni linearni trkalnik (ILC), o katerem se prav tako razpravlja kot o natančnem pristopu k preučevanju znanih delcev z ocenjeno ceno 5 milijard evrov, čeprav je njihovo financiranje negotovo.

Razvoj fizike delcev od šestdesetih let 20. stoletja kaže, da si znanstveniki, kot je Joachim Mnich, direktor CERN-a, prizadevajo razumeti temeljne gradnike snovi, kljub oviram in negotovostim, ki jih ta pot prinaša. Prihodnji projekti, vključno s FCC, odražajo nenehno prizadevanje znanstvenikov za širjenje meja znanja o vesolju in iskanje odgovorov na temeljna vprašanja življenja.

Razprava o fiziki delcev ostaja vznemirljiva in bo zagotovo tudi v prihodnje zavzemala osrednje mesto v znanstveni razpravi. Obeti za nova odkritja ostajajo, vendar sta nujna potrpežljivost in kritičen premislek o pristopih.

Majhen časopis Deutschlandfunk