15 °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 02.06.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Очаква ви спокоен и приятен ден. Въздържайте се от необмислени постъпки и реакции и се посветете изцяло на работата си. Особено много ви се отдава да убеждавате днес и това е прекрасен повод да прокарате идеите си сред висшестоящите.
02 юни 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Няма да ви липсват успешни ангажименти както в личен, та-ка и в делови план. Някои от вас ще пътуват, а други ще работят за утвърждаване на вече отвоювани позиции. Трескави вълнения и може би силна любов, може да предизвикат вземането на сериозни решения и дълготрайно обвързване. Денят ще ви предложи приятно и успешно развитие на заниманията ви.
02 юни 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Съсредоточете се върху работата си и не обръщайте внимание на дребните проблеми. Помислете малко и може би ще откриете съществени неща, които до момента пропускате. Това би ви помогнало да вземете много по-адекватно решение. Сега е момента да бъдете предприемчиви. Не се колебайте да предприемате по-активни стъпки.
02 юни 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Засилете присъствието си там, където считате за важно и ще получите максимума в очакванията си. Получена навреме информация ще улесни работата ви и бързо ще я придвижите напред. С готовност ще се включите и в решаването на чужд проблем, но това сте вие. Всъщност, така помагате и на себе си, а най-хубавото е, че го осъзнавате.
02 юни 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Плановете ви за деня в по-голямата си част са доста амбициозни и ще трябва да положите огромни усилия за да ги осъществите. Не лош вариант за добро запълване на деня е да посетите ваши приятели извън града или пък те да ви предложат кратка екскурзия( това също е много вероятно). Както и да се развият събитията със сигурност няма да ви е скучно.
02 юни 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Изпълнени сте с намерение да свършите всичко, което сте планирали. Настроението ви се отразява добре на околните. Късмета ще ви съпътства, но на моменти бъдете по-разсъдливи, за да преодолеете конфликтна ситуация. Предстоят ви интересни срещи, не подценявайте възможностите, които ви се дават.
02 юни 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Притиснати от много задачи, ще се съобразите с най-важните, започвайки деня си с тях. Ще се отзовете и на нуждите на приятел, кой друг, ако не вие сте готови да му помогнете. Любовта ви зарежда с енергия и ви правят щастливи. Може би там се крие тайната на желанието ви да сте полезни и добронамерени към всички.
02 юни 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Добър ден за повечето от вас. Получавате благоприятна възможност да работите върху проект, към който отдавна се стремите. Имате шанса да започнете задача, която очаквате, и която ще ви донесе много успехи. В личен план ще ви трябва повече търпение, за да стабилизирате отношенията си с човек, от обкръжението ви.
02 юни 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
В делови план ви очакват дребни и неприятни спънки, които може да ви забавят, но в никакъв случай няма да се отразят сериозно на плановете ви. Успявате да привлечете ценен партньор и това може да даде силен тласък на начинанията ви. Работата в екип ви носи успех и е по-удачния избор от индивидуалните действия. Много е вероятно в един момент, просто да имате нужда от поне още един човек.
02 юни 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Новости, върху които не сте мислили ще ви привлекат вниманието днес. Не допускайте това да развали доброто ви настроение, извлечете полза за бъдещата си работа. Вечерта ще присъствате на събитие, което ще ви срещне с интересни хора, но може и да ви отегчи. Важен човек за вас ще ви потърси, или вие него.
02 юни 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Възможно е да срещате трудности на работното място днес, затова ще трябва да се замислите за подхода, който използвате. Направете колегите си съюзници и се вслушвайте в тяхното мнение. Това ще ви е много полезно и ще покаже пътя към успешното реализиране на плановете ви. Не възлагайте големи надежди на нещо с минимален шанс.
02 юни 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Днешният ден се очертава като приятен за повечето от представителите на зодията. Хората около вас ще ви осигурят добро настроение, за което ще им бъдете благодарни. Работата не ви създава никакви проблеми. Правите всичко с удоволствие и това е в основата на успехите ви. Нужно ви е още малко време.
02 юни 2020
Последни новини