Large Hadron Collider a fost responsabil pentru progrese uluitoare în fizică: descoperirea bosonului Higgs, precum și a altor noi particule exotice, posibile indicii ale unor noi forțe ale naturii.

Proiectat de Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară (CERN), la granița dintre Franța și Elveția, LHC este de așteptat să funcționeze încă 15 ani. Cu toate acestea, fizicienii au planuri mai mari pentru viitor.

Una dintre propunerile CERN este proiectul Future Circular Collider (FCC). De peste trei ori mai mare decât LHC, această mașinărie gigantică promite să rezolve cele mai mari mistere ale universului și, probabil, să dezvăluie unele noi, scrie The Conversation.

Ce va face FCC, proiectul gigantic al CERN

LHC este un tunel circular cu o circumferință de 27 de kilometri, fiind în prezent cea mai mare mașinărie din lume. FCC ar urma să fie găzduit într-un tunel mult mai mare, de 91 km, în bazinul Geneva, între munții Jura și Alpi.

Prima etapă a FCC ar fi construcția și funcționarea unui ”ciocnitor” pentru electroni (particulele ușoare care alcătuiesc învelișul exterior al atomilor) și pozitroni (imaginile în oglindă cu antimaterie ale electronilor). Acest ciocnitor ar permite măsurători mai precise ale bosonului Higgs.

A doua etapă ar fi un ciocnitor pentru protoni (particule mai grele găsite în nucleele atomilor). LHC ciocnește deja protonii, dar noul ciocnitor ar accelera protonii până de șapte ori mai multă energie.

Această creștere a energiei de coliziune va permite descoperirea unor particule necunoscute de umanitate până acum. De asemenea, aduce provocări tehnice, cum ar fi dezvoltarea magneților supraconductori de mare putere.

Necunoscute cunoscute

Cel mai important rezultat al LHC a fost descoperirea bosonului Higgs, care ne permite să explicăm de ce particulele din univers au masă: ele interacționează cu așa-numitul câmp Higgs care pătrunde în tot spațiul. Aceasta este teoria care, după cunoștințele actuale, explică toate particulele fundamentale din univers și interacțiunile lor.

Cu toate acestea, modelul standard are deficiențe semnificative și lasă câteva întrebări cruciale fără răspuns.

FCC promite să răspundă la unele dintre aceste întrebări.

De exemplu, se știe că Higgs poate explica masa particulelor grele. Cu toate acestea, este posibil ca un mecanism complet diferit să furnizeze masă particulelor mai ușoare.

FCC va permite o privire mai atentă asupra interacțiunilor quarcilor foarte grei. Quarcii sunt cele mai mici componente ale protonilor și ale altor particule. Acest lucru ar putea explica de ce universul conține mult mai multă materie decât antimaterie.

Nu în ultimul rând, FCC va ajuta oamenii de știință să caute noi particule care ar putea fi materie întunecată, o substanță misterioasă care pare să pătrundă în univers.

Costuri uriașe

Decizia privind FCC nu va fi luată prea ușor, având în vedere costul uriaș asociat proiectului.

CERN estimează că prima etapă va costa 15 miliarde de franci elvețieni (aproximativ 18 miliarde USD sau 28 miliarde USD la cursurile de schimb curente), repartizate pe o perioadă de 12 ani. O treime din acest cost o reprezintă construcția tunelului.

Suma exorbitantă a atras numeroase critici. Cu toate acestea, un purtător de cuvânt al CERN a declarat agenției France-Press că până la 80% din costuri vor fi acoperite din bugetul anual actual al organizației.

Cea de-a doua etapă a FCC, care ar reutiliza tunelul de 91 km, precum și o infrastructură LHC existentă, este estimată la 19 miliarde de franci elvețieni. Acest cost este incert, deoarece a doua etapă nu va fi pusă în funcțiune cel mai devreme în 2070.