Cercetatorii de la cel mai mare accelerator de particule din lume din Elvetia au inaintat propuneri pentru un nou supercolizitor, mult mai mare. Scopul sau este de a descoperi noi particule care ar revolutiona fizica si ar conduce la o intelegere mai completa a modului in care functioneaza Universul. Daca va fi aprobat, va fi de trei ori mai mare decat masina gigantica actuala. Dar pretul sau de 12 miliarde de lire sterline a starnit cateva priviri, un critic descriind cheltuielile drept „nesabuite”.
Acesti bani – care reprezinta doar costul initial al constructiei – ar proveni de la tarile membre ale Organizatiei Europene pentru Cercetare Nucleara (Cern), inclusiv Marea Britanie, iar unii experti s-au intrebat daca au sens economic.
Cea mai mare realizare a Large Hadron Collider (LHC) a fost detectarea unei noi particule numita Bosonul Higgs in 2012. Insa, de atunci, ambitia sa de a urmari doua Sfintele Graal ale fizicii – materia intunecata si energia intunecata – s-a dovedit evaziva si unele cercetatorii cred ca exista optiuni mai ieftine.
Noua masina se numeste Future Circular Collider (FCC). Directorul general al Cern, prof Fabiola Gianotti, a declarat pentru BBC News ca, daca va fi aprobata, va fi o „masina frumoasa”.
„Este un instrument care va permite omenirii sa faca pasi uriasi inainte in a raspunde la intrebarile din fizica fundamentala despre cunostintele noastre despre Univers. Si pentru a face asta avem nevoie de un instrument mai puternic care sa abordeze aceste intrebari”, a spus ea.
Pallab Ghosh si Kate Stephens intra in cel mai mare accelerator de particule din lume pentru a afla de ce oamenii de stiinta doresc unul si mai mare.
Cern este situat la granita dintre Elvetia si Franta, langa Geneva.
LHC consta dintr-un tunel circular subteran de 27 km in circumferinta. Accelereaza interiorul atomilor (hadronilor), atat in sensul acelor de ceasornic, cat si in sens invers acelor de ceasornic, la viteze apropiate de viteza luminii si, in anumite puncte, ii loveste mai greu decat poate orice alt distrugator de atomi din lume.
Particulele mai mici, subatomice ramase in urma coliziunilor ii ajuta pe oamenii de stiinta sa descopere din ce sunt alcatuiti atomii si cum interactioneaza intre ei.
Bazandu-se pe o descoperire revolutionara
Detectarea de catre supercolider a particulei bosonului Higgs acum mai bine de 10 ani a fost revolutionara.
Existenta unui bloc de constructie care da forma lor tuturor celorlalte particule din Univers a fost prezisa in 1964 de fizicianul britanic Peter Higgs, dar a fost descoperita la LHC abia in 2012. A fost ultima piesa a puzzle-ului teoriei actuale. de fizica subatomica, care se numeste Modelul Standard.
Propunerea este ca FCC mai mare sa fie construit in doua etape. Primul va incepe sa functioneze la mijlocul anilor 2040 si va ciocni electronii impreuna. Se spera ca energia crescuta va produce un numar mare de particule Higgs pentru ca oamenii de stiinta sa le studieze in detaliu.
A doua faza va incepe in anii 2070 si va necesita magneti mai puternici, atat de avansati incat nu au fost inca inventati. In loc de electroni, protonii mai grei vor fi folositi in cautarea unor particule noi.
FCC va fi de aproape trei ori mai mare decat circumferinta LHC, 91 km si de doua ori mai adanc.
Deci, de ce au nevoie de un ciocnitor de hadron si mai mare?
Se datoreaza faptului ca LHC, care a costat 3,75 miliarde de lire sterline pentru a construi si a inceput sa functioneze in 2008, nu a reusit inca sa gaseasca particule care sa ajute la explicarea a 95% din cosmos.
Oamenii de stiinta sunt inca in cautarea a doua mari necunoscute – o forta numita energie intunecata care actioneaza ca opusul gravitatiei si dizolva obiectele din Univers, cum ar fi galaxiile. Celalalt este materia intunecata, care nu poate fi detectata, dar prezenta ei este simtita prin gravitatie.
„Ne lipseste ceva mare”, ne spune prof. Gianotti.
Ea spune ca FCC este necesar, deoarece descoperirea acestor particule intunecate ar duce la o noua teorie mai completa a modului in care functioneaza Universul.
Cu mai bine de 20 de ani in urma, multi cercetatori de la Cern au prezis ca LHC va gasi aceste particule misterioase. Nu a facut-o.
Criticii, precum Dr. Sabine Hossenfelder de la Centrul de Filosofie Matematica din Munchen, spun ca nu exista nicio garantie ca noul ciocnitor va reusi.
„Fizica particulelor este un domeniu de cercetare mare si bine finantat din motive istorice, care a crescut din fizica nucleara si trebuie sa se micsoreze inapoi la o dimensiune rezonabila, poate o zecime din dimensiunea actuala”, a spus ea.
Un fost consilier stiintific sef al guvernului britanic, profesorul Sir David King, a declarat pentru BBC News ca crede ca cheltuirea a 12 miliarde de lire sterline pentru proiect ar fi „nechibzuita”.
„Cand lumea se confrunta cu amenintarile generate de urgenta climatica, nu ar fi mai intelept sa canalizam aceste fonduri de cercetare in eforturile de a crea un viitor gestionabil?”
Si exista, de asemenea, o dezbatere intre fizicienii particulelor insisi despre daca un ciocnitor circular gigant este cea mai buna optiune.
Profesorul Aidan Robson de la Universitatea Glasgow, a declarat pentru BBC News ca un colisionator construit in linie dreapta ar fi mai ieftin.
“Exista trei avantaje principale. In primul rand, o masina liniara ar putea fi realizata etapa cu etapa. In al doilea rand, profilul de cost ar fi destul de diferit – deci etapa initiala ar costa mai putin, iar in al treilea rand tunelul este mai scurt si ai putea face asta. mai repede”, a spus el.
Dar FCC este optiunea preferata a Cern. Este rezultatul unei consultari pe scara larga intre fizicienii din Europa si din intreaga lume si este in proces de masurare a reactiei la propunerea sa din partea tarilor membre, care vor trebui sa plateasca pentru noua masina.
Urmareste pe Pallab si Kate pe X, fost Twitter.