CERN vil bygge en større,

Når verdens største og mest kraftfulde partikelaccelerator, Large Hadron Collider (LHC) gik online i 2008, det blev den mest kraftfulde og komplekse maskine mennesker nogensinde havde skabt. LHC er en 16-mile lang (25,7-mile-lang) underjordisk ring, ligger i Genève, Schweiz, og fysikere bruger det til at kollidere protoner med næsten lysets hastighed i håb om at besvare ældgamle spørgsmål om ekstremt komplekse spørgsmål som mørkt stof og universets oprindelse.

Nu, den europæiske organisation for nuklear forskning (CERN), som kører LHC, har meddelt, at det planlægger at bygge en endnu større kollider i et forsøg på at besvare den legion af spørgsmål, der stadig er tilbage om universet.

Future Circular Collider (FCC) - som det er blevet kaldt - ville have en omkreds på 100 kilometer, dværg den eksisterende LHC med 56 kilometer. Det ville også have 10 gange atom-smadderkraften. CERN offentliggjorde sit konceptuelle design og sin rapport i januar 2019. Forskere håber at have acceleratoren online inden 2050 til en pris på mere end $ 22 mia. Byggeri ville indebære at grave en ny tunnel under CERN og derefter installere hardware, herunder behemoth magneter, der ville tillade partikler at kollidere med hinanden.

Ifølge CERN, FCC's hovedopgave vil være at plumb universets dybder ved at smadre atomer ind i hinanden med uanede hastigheder - langt hurtigere end LHC. Forskere vil derefter studere disse kollisioner for at se, hvilke nye partikler der kan dukke op. Ideen er at udforske dybere de slags sager, der hjalp med at skabe universet kort efter Big Bang. I 2012, forskere, der arbejder på LHC, bekræftede opdagelsen af ​​Higgs -bosonen, den såkaldte "Gudpartikel, "der giver materien sin masse.

Fysikere håber, at den foreslåede højenergi-atomknuser vil afsløre nye partikler-uopdaget af LHC-der vil fortælle os, hvordan universet fungerer. Alle disse forespørgsler er spændende i betragtning af at galakser roterer hurtigere end de burde, og selve universet ekspanderer hurtigt. Hvad der driver disse ændringer til er et mysterium, som teoretisk set betyder, at nogle partikler endnu ikke er opdaget.

Stadig, nogle fysikere er skeptiske over for, at en ny partikelaccelerator endda er nødvendig. Siden opdagelsen af ​​Higgs -bosonen, test på LHC har ikke fundet nye partikler eller tegn på større gennembrud. Sabine Hossenfelder, en stipendiat ved Frankfurt Institute for Advanced Studies, skrev en OpEd til The New York Times, der satte spørgsmålstegn ved dens nødvendighed, siger blandt andet at prislappen på 10 milliarder dollars alene gør det tvivlsomt. Hun fortsatte med at sige, at teoretisk fysik handler om at forudsige - og til dato har den eneste forudsigelse, der gik i opfyldelse fra LHC, været opdagelsen af ​​Higgs -bosonen. Og for at foreslå en ny, større kollider, vil finde flere partikler, der vil give os svar om oprindelsen af ​​vores univers, er bare ikke sandt.

Redaktørens note:Siden den originale udgivelse af denne historie, kontaktede en fysiker fra CERN os for at bestride flere af påstande fra Sabine Hossendfelder i hendes New York Times OpEd. Konkret fastholder han, at nye hadroner og andre sjældne processer faktisk er blevet observeret ved hjælp af LHC.

Et af atom-smashers job er at finde ud af, hvordan mørkt stof fungerer. Mørkt stof er svært at få øje på, fordi det ikke interagerer med elektromagnetisme. Nogle forskere teoretiserer, at mørkt stof ville undslippe detektorer fra en partikelaccelerator, men dens eksistens kan udledes af mængden af ​​energi og momentum, der manglede, efter at partikler smadrede ind i hinanden.

Oprindeligt udgivet:25. jan. 2019