Plan for Europas enorme nye partikelkollider tager form

Europas CERN-laboratorium afslørede mandag flere detaljer om sine planer for en enorm ny partikelaccelerator, der ville overdøve Large Hadron Collider (LHC), hvilket øger indsatsen for at afsløre universets underliggende hemmeligheder.

Hvis Future Circular Collider (FCC) bliver godkendt, vil den begynde at smadre sine første partikler sammen omkring midten af ​​dette århundrede – og starte sine kollisioner med højeste energi omkring 2070.

Under Frankrig og Schweiz ville den være mere end tre gange så lang som CERNs LHC, som i øjeblikket er den største og mest kraftfulde partikelaccelerator.

Idéen bag begge er at sende partikler, der snurrer rundt om en ring for at smadre ind i hver af dem med næsten lysets hastighed, så kollisionerne afslører deres sande natur.

Blandt andre opdagelser skrev LHC historie i 2012, da den tillod videnskabsmænd at observere Higgs-bosonen for første gang.

Men LHC, som kostede 5,6 milliarder dollars og begyndte at fungere i 2010, forventes at have kørt sit forløb omkring 2040.

Den hurtigere og mere kraftfulde FCC ville gøre det muligt for videnskabsmænd at fortsætte med at skubbe på konvolutten. De håber, at det kunne bekræfte eksistensen af ​​flere partikler – stoffets byggesten – som hidtil kun er blevet teoretiseret.

Et andet uafsluttet arbejde for videnskaben er at finde ud af præcis, hvad 95 procent af universet er lavet af. Omkring 68 procent af universet menes at være mørk energi, mens 27 procent er mørkt stof – begge forbliver et komplet mysterium.

En anden ukendt er, hvorfor der er så lidt antistof i universet sammenlignet med stof.

CERN håber, at en massiv opgradering af menneskehedens evne til at smadre partikler kan kaste lys over disse gåder og mere.

"Vores mål er at studere stofs egenskaber i den mindste skala og højeste energi," sagde CERNs generaldirektør Fabiola Gianotti, da hun præsenterede en foreløbig rapport i Genève.

Rapporten fremlagde de første resultater af en FCC-gennemførlighedsundersøgelse, der vil blive afsluttet i 2025.

17 milliarder USD første fase

I 2028 vil CERNs medlemslande, som omfatter Storbritannien og Israel, beslutte, om de vil gennemføre planen eller ej.

Hvis der blev givet grønt lys, ville byggeriet af kollideren begynde i 2033.

Projektet er opdelt i dele.

I 2048 ville "elektron-positron"-kollideren begynde at smadre lyspartikler med det formål yderligere at undersøge Higgs-bosonen og det, der kaldes den svage kraft, en af ​​de fire grundlæggende kræfter.

Omkostningerne til tunnelen, infrastrukturen og den første fase af kollideren vil være omkring 15 milliarder schweizerfranc (17 milliarder dollars), sagde Gianotti.

Den kraftige hadron-kollider, som ville smadre protoner sammen, ville først komme online i 2070.

Dens energimål ville være 100 billioner elektronvolt - hvilket smadrer LHC's rekord på 13,6 billioner.

Gianotti sagde, at denne senere kolliderer er den "eneste maskine", der ville tillade menneskeheden "at gøre et stort spring i at studere stof".

Efter otte års studier var den valgte konfiguration for FCC en ny cirkulær tunnel på 90,7 kilometer (56,5 miles) lang og 5,5 meter (18 fod) i diameter.

Tunnelen, som skulle forbindes til LHC, ville passere under Genève-regionen og dens navnesø i Schweiz og gå rundt mod syd nær den maleriske franske by Annecy.

Otte tekniske og videnskabelige steder ville blive bygget på overfladen.

CERN sagde, at det rådfører sig med regionerne langs ruten og planlægger at udføre konsekvensundersøgelser af, hvordan tunnelen vil påvirke området.

© 2024 AFP