4 °C

ЦЕРН планира 10 пъти по-голям адронен ускорител в търсене на нова физика (видео)

ЦЕРН публикува идеите си за наследник на Големия адронен колайдер, който ще струва 22.5 млрд. евро. Работното му име е "Бъдещ цикличен колайдер" (Future Circular Collider - FCC), съобщава BBC News.

Изследователският център за физика на елементарните частици в Женева предлага ускорител, който е почти четири пъти по-дълъг и десет пъти по-мощен.

Целта на FCC е да търси нови субатомни частици до 2050 година като се достигнат енергии на сблъсък от 100 TeV в търсене на нова физика.

Критиците казват, че парите биха могли да бъдат по-добре изразходвани в други области на научните изследвания, като например борбата с изменението на климата.

Генералният директор на ЦЕРН, проф. Фабиола Джаноти (Fabiola Gianotti), описа предложението като "забележително постижение".

"FCC има огромен потенциал да подобри познанията ни по фундаментална физика и да усъвършенства много технологии с широко въздействие върху обществото", коментира Джаноти.

Плановете на ЦЕРН са представени в доклад за идеен проект. Те ще бъдат разгледани от международна група физици, заедно с други материали като се изготви нова европейска стратегия за физиката на елементарните частици, която ще бъде публикувана през 2020 г.

"Тази програма е много амбициозна, много вълнуваща и ще бъде мой план", заяви проф. Джон Батъруърт (Jon Butterworth) от Университетския колеж, Лондон, който е сред тези, които изготвят стратегията.

Предложението включва изкопаване на нов тунел под ЦЕРН и след това инсталиране на пръстен, (FCC-ee), с максимална енергия до 180 GeV на лъча (раждане на двойка топ (върховен) антитоп кварк). Той е предназначен за работа в ниско енергийна област (45-180 GeV), но с огромна светимост и ще сблъсква електрони с положително заредените им аналози, позитроните.

Вторият етап ще включва инсталирането на по-голям пръстен за сблъсък на адрони с електрони, т. нар. протонен колайдер (FCC-hh) с енергия от 100 TeV, където се падат 50 TeV на всеки сноп.

Етапи 1 и 2 ще поставят основата за последната стъпка за сблъсък между адрони с почти десет пъти по-висока енергия от тази на колкото в Големия адронен колайдер - електронно-йонен колайдер (FCC-eh).

Новите открития

Физиците се надяват, че такива сблъсъци при такива безпрецедентно високи енергии ще разкрият нова група частици, които изпълват голяма част от Вселената, т. нар. тъмна материя. (вж "Колко е тъмна тъмната материя")

Текущата теория на субатомната физика, наречена Стандартен модел, е един от големите триумфи на 20-ти век. Тя адекватно обяснява поведението на материята и силите чрез взаимодействието на 17 частици. Последната от тях, хигс бозонът, бе открита от Големия адронен ускорител през 2012 г. 

Но наблюденията на астрономите показаха, че Вселената има повече от това, което може да се обясни със Стандартния модел. Галактиките се въртят по-бързо, отколкото би трябвало и разширяването на Вселената се ускорява, вместо да се забавя. Освен това Стандартният модел не обяснява гравитацията.

Така че трябва да има по-дълбок процес, включващ все още неоткрити частици. Разкриването им би осигурило на физиците  една много търсена Теория за всичко, която да свърже всички сили на природата и да обедини двата стълба, върху които се крепи съвременната физика - Общата теория на относителността и квантовата механика.

Когато физиците предложиха изграждането на Големия адронен колайдер, те знаеха, че ако Стандартният модел е верен, ще открият хигс бозона.

Те се надяваха, че може да открият и частици отвъд Стандартния модел. Засега обаче Големият адронен колайдер не успя да направи това.

Високата светимост и производителност на FCC ще увеличат вероятността за регистриране на раждането на тежките Z и W бозони, отговорни за слабите взаимодействия, хипотетични частици от фотино, скварки, предсказани от теориите за суперсиметрията. 

Новата физика не е само достигане на все по-високи и по-високи енергии в търсене на нови частици, а също така изучаване на много редки разпади, нарушаващи симетрията на частици и античастици. Това изисква колайдери с прецизна граница (precision frontier), които произвеждат голям брой такива редки събития, т.е. притежаващи висока светимост.

Проблемът в предложението на ЦЕРН за по-голям голям адронен колайдер е, че никой не знае какви енергии ще са необходими, за да разбият големите адрони, за да се открият енигматичните, суперчастици.

Може би заради медийния ажиотаж националните правителства и данъкоплатците очакваха Големият адронен колайдер да е открил частици отвъд Стандартния модел. Така че новото предложение за по-голям ускорител рискува да създаде впечатлението, че желанието на физическата общност за все по-големи и по-скъпи ускорители за решаване на тайните на Вселената е потенциално безгранично като самата Вселена.

Разходи и ползи

Нарастващите разходи за провеждане на основни изследвания в областта на физиката на елементарните частици означава, че е време да се извърши анализ на разходите и ползите, особено когато не е ясно дали съоръжението за 22.5 милиарда евро ще открие нови частици, коментира професор сър Дейвид Кинг, бивш главен научен съветник на Великобритания, който консултира правителството на Обединеното кралство и Европейската комисия за големи искания за финансиране.

"Трябва да сложим границата някъде, в противен случай ще стигнем до такъв голям колайдер, който да опасва екватора. И ако не свършим дотам, може би ще има искане за такъв, който отива до Луната и обратно".

"Винаги ще има по-дълбока физика, която да изисква с по-големи и по-големи коллайдери. Въпросът ми е до каква степен знанието, че вече сме се разширили, ще бъде от полза за човечеството?"

Проф Кинг смята, че правителствата трябва да помислят дали парите могат да бъдат по-добре изразходвани за изследвания за други, по-неотложни приоритети.

"Ще кажа, че в момента новият висок приоритет за хората е свързан с изменението на климата."

За какво са ни бозони?

Д-р Фредерик Бордри (Frédérick Bordry) от ЦЕРН заяви, че не смята 22.5 млрд. евро за много висока цена за най-модерния проект, чиято стойност ще бъде разпределена между няколко международни партньори в продължение на 20 години.

Той добави, че разходите за ЦЕРН са довели до много технологични постижения като например World Wide Web и че реалните ползи все още предстои да бъдат реализирани.

"Когато ме попитат за ползите от хигс бозона, казвам "бозоника" и когато ме питат какво е бозоника, казвам "не знам".

"Но ако си представим откритието на електрона от Томсън през 1897 г., той също не знаеше какво е електроника. Но сега не можем да си представим света без електроника".

Източник: nauka.offnews

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 01.12.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Днес сте доста заети, но вършите всичко по отличен начин. Намирате време дори за незначителни неща, а това се дължи на безупречната ви организираност. Не допускайте на нищо да нарушава графика ви, тъй като това няма да се отрази добре на очакванията ви.
01 дек 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Не се отказвайте от целите си, перспективите са обещаващи. С повече активност и добра организация ще се адаптирате към промените, колкото и да не ги отчитате като факт. Вътрешни противоречия ще ви изправят пред необходимостта да вземете бързи решения, отнасящи се до вас самите.
01 дек 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
За себе си изяснете какво точно искате и го направете.Успеете ли, ще се почувствате по-добре и ще добиете желание за нови развития. Започнати проекти могат да бъдат прекъснати, вина, за което носите и вие. Работейки върху себе си, ще постигнете вътрешна хармония и с повече доверие ще градите плановете си.
01 дек 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Акумулираната от вас енергия ще се прояви по подходящ начин и скоро ще може да се поздравите с практични реализации. Новости и от личен характер ще зарадват някои от вас, особено самотните Раци. Започната връзка ще продължи дълго. Вниманието и нежността, на които се радвате ви правят по-добри.
01 дек 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работете сериозно днес, тъй като развитието на делата ви в близко бъдеще зависи до голяма степен от днешния ден. Подходете с търпение към бюрократичните неуредици и не хабете нервите си за дреболии. Замислете се за сериозни инвестиции.
01 дек 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Нищо не е невъзможно за вас, щом веднъж сте решили да действате. Само внимавайте, да не предизвикате съдбата с агресивната си намеса в отношения и събития, в които е по-добре да стоите настрана. Ако целите ви са свързани с бизнеса или професионалната кариера ви очаква натоварена програма.
01 дек 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Ако не изненадвате с нищо партньорите си днес и действате така, както те очакват, ще имате хубав ден. Овладейте емоциите си и проявете повече търпение в отношенията си с близките. Служебни пътувания ще ви ангажират допълнително, но не съжалявайте. Има какво да покажете и на какво да се научите.
01 дек 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Не се преуморявайте, ангажиментите ви са достатъчни за повече от едни човек, за да поемате нови. Потърсете свой начин да си починете, като се освободите от натоварващи мисли и обновите силите си. Така ще се подготвите и по-добре за предстоящите си изяви, за които сте нетърпеливи.
01 дек 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Всичко може да почака, щом така преценявате, че е най-добре за вас. Запазете доброто си настроение и не пропилявайте времето си в усилия да убеждавате някого в правотата на мислите си. Оставете другите сами да решават бъдещето си, вие се погрижете за своето. Но и не оставяйте в близките си впечатления за отчуждение.
01 дек 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Денят ви ще бъде много приятен, най-вече поради успехите в личен план. Удава ви се шанса да зарадвате семейството си. Напоследък сте занемарили здравето си и това може да ви изиграе лоша шега. Полагайте повече грижи в тази насока.
01 дек 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Съсредоточете енергията си в творчески проекти и ще постигнете забележителни резултати. Внимавайте да не се разминете с една изгодна сделка. Очертава се служебно пътуване, което ще отвори шанс за служебен просперитет.
01 дек 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Повече се вслушвайте в мнението на специалистите и не пристъпвайте съветите им. Във ваш интерес е да се поддържате в добра форма и да не прекалявате с нищо. Начинанията, с които се захващате могат да бъдат успешни, ако смекчите тона си в отношенията с колегите и приведете в ред личните си дела. Не се разпилявайте.
01 дек 2020
Последни новини