33 °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 09.07.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Обмислете детайлно всяка причина която поражда конфликти между вас и околните. Направете промяна, колкото и малка да е тя. Звездите ви закрилят: късмета е с вас затова не пропускайте шансовете си. Не хабете жизнеността и енергията си, като се поддадете на нерви и сприхави изблици. Най-малкото, защото ще се отрази на самочувствието и здравето ви. Ще копнеете за развитие и промяна - ами направете я.
09 юли 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Доколкото ви се отдава да влияете на събитията го правете, мислейки и за другите. Изразходвайте разумно енергията си, за да сте в добра кондиция през целия ден. Известие от чуждестранни партньори ще ви подтикне към активност в посока общ бизнес или други важни дела. Проявете разбиране към изявите на партньора си, не изтъквайте непременно слабите му места.
09 юли 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Вашите способности привличат вниманието на хора, от които зависи понататъшното ви професионално издигане. Тепърва ви очакват големи успехи, затова се пригответе да ги посрещнете подобаващо. Необвързаните Близнаци имат шанса да срещнат подходящ човек.
09 юли 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Сполука очаква онези от вас, които се занимават със собствен бизнес. С присъщия си усет улавяте развитието на събитията и това много ви помага при конкретните ви действия. Отделете време и за вашия любим човек. Правете нещата така, щото да са доволни всички около вас, а не само един. Периода носи повече емоционален заряд.
09 юли 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работата ви днес ще се увеличи, но ще се справите, само не се преуморявайте. Изразходвате много енергия и често за незначителни неща. Пестете силите си, може да се отрази на здравето ви. Делова среща ще ви накара да потърсите и друг път за професионална реализация. Ще се поздравите с успех.
09 юли 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Откривате нов стимул за себе си и незабавно се заемате за работа. Днес сте особено енергични и имате шанса да свършите доста неща, които отдавна ви тежат. Някои от вас ще срещнат привлекателна личност и може да се впуснат в нова връзка. Може би възлагате прекалено големи надежди на предстоящо събитие. Не бъдете прекалено самокритични.
09 юли 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Предвиждате повече задачи за днес, но не разполагате с всичкото време за тях. С прагматичен подход ще свършите повече работа, а притесненията няма да са ви от полза. Други ще се възползват от съветите ви и ще напреднат в нещо, което можеше да бъде и ваше. Внесете повече красота в живота си, като направите нещо специално за себе си или близките ви.
09 юли 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Реализацията на конкретна задача ще ви струва днес повече сили, но ще се справите. Решени сте да обновите офиса, дома или вилата и ще вложите дос?%
09 юли 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Не е изключено днес да получите примамливо предложение, което силно ще ви заинтригува. Помислете внимателно и не действайте докато не сте напълно сигурни в решението си. Имате предостатъчно време. Много важно е да направите необходимите предварителни проучвания. Вашият любим човек ви подготвя приятна изненада.
09 юли 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Гъвкавото ви поведение ще ви помогне да наложите идеите си. Ще следвате целите си с цената на всичко, решени сте да постигнете максималното. Помислете какво кому дължите и го направете, за да отворите пътя си към успеха. Необвързаните ще изживеят нови вълнения, които ще ускорят решението им за трайна връзка.
09 юли 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Вярвайте повече в себе си. Не унивайте, ако временни неудачи пречат на работата ви. Снабдете се с търпение и скоро ще имате онова, което желаете. Това се отнася до всички сфери на живота ви - професионална, лична, емоционална, духовна. Трудът ви ще бъде възнаграден.
09 юли 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Мечтите ви са на път да се случат. Финансови приходи и любовни вълнения ще ви накарат да полетите.Проблеми, касаещи бъдещите ви планове, са на път да се решат. Уверени в себе си ще направите деня си по-хубав. С енергията си ще обгърнете и други, трасирайки пътя на доброто.
09 юли 2020
Последни новини