Οι αξιωματούχοι του ερευνητικού κέντρου CERN, έδρα του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων κοντά στη Γενεύη, σχεδιάζουν ένα νέο μηχάνημα που θα είναι τουλάχιστον τρεις φορές μεγαλύτερο από τον υπάρχοντα επιταχυντή σωματιδίων.
Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, ο οποίος είναι χτισμένος μέσα σε μια κυκλική σήραγγα μήκους 27 χιλιομέτρων κάτω από την ελβετογαλλική ύπαιθρο, χρησιμοποιήθηκε για την ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς το 2012, σχεδόν 50 χρόνια μετά την πρόταση του Πίτερ Χιγκς, θεωρητικό φυσικό στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και αρκετούς άλλους ερευνητές. Το επίτευγμα αυτό τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής την επόμενη χρονιά. Ωστόσο, μετά την ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς, ο επιταχυντής δεν έχει αποκαλύψει καμία σημαντική νέα φυσική που θα μπορούσε να ρίξει φως σε μερικά από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος, όπως η φύση της σκοτεινής ύλης ή της σκοτεινής ενέργειας.
Οι ερευνητές του CERN εκπόνησαν σχέδια για τον μελλοντικό επιταχυντή (Future Circular Collider, FCC), το 2019. Το μηχάνημα αξίας 20 δισεκατομμυρίων θα έχει περιφέρεια 91 χιλιομέτρων και θα στοχεύει στη συνένωση υποατομικών σωματιδίων με μέγιστη ενέργεια 100 τεραηλεκτρονιοβόλτ (TeV). Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων επιτυγχάνει μέγιστες ενέργειες 14TeV.
Ωστόσο, δεν συμφωνούν όλοι με το σχέδιο. Ο Σερ Ντέιβιντ Κινγκ, πρώην επικεφαλής επιστημονικός σύμβουλος της κυβέρνησης του Ηνωμένου Βασιλείου, δήλωσε στο BBC ότι η δαπάνη δισεκατομμυρίων για το μηχάνημα θα ήταν «απερίσκεπτη» όταν ο κόσμος αντιμετωπίζει τόσο σοβαρές απειλές από την κλιματική κρίση.
Την προηγούμενη Παρασκευή, το συμβούλιο του CERN συζήτησε την πιθανότητα επανεξέτασης μιας μελέτης σκοπιμότητας για τον FCC. Εάν εγκριθεί, το CERN θα ζητήσει έγκριση μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια και ελπίζει να έχει κατασκευάσει το μηχάνημα και να είναι έτοιμο για λειτουργία τη δεκαετία του 2040.
CERN
Η καθηγήτρια Φαμπιόλα Τζιανότι, γενική διευθύντρια του CERN, δήλωσε: «Εάν εγκριθεί, ο FCC θα είναι το ισχυρότερο μικροσκόπιο που έχει κατασκευαστεί ποτέ για τη μελέτη των νόμων της φύσης στις μικρότερες κλίμακες και στις υψηλότερες ενέργειες, με στόχο την αντιμετώπιση ορισμένων από τα εκκρεμή ερωτήματα της σημερινής θεμελιώδους φυσικής και της κατανόησης του σύμπαντος».
«Πρόκειται για μια μηχανή επόμενης γενιάς: μεγαλύτερη, ταχύτερη, ισχυρότερη, με τη δυνατότητα να αποκαλύψει πολύ περισσότερες λεπτομέρειες για το σύμπαν. Θα αποκαλύψει χαρακτηριστικά του Χιγκς και του πεδίου Χιγκς που δεν μπορούν να μελετηθούν με τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, και θα μας επιτρέψει να αναζητήσουμε τη σκοτεινή ύλη και να δοκιμάσουμε νέες ιδέες φυσικής σε νέα καθεστώτα», δήλωσε η Τάρα Σίαρς, μέλος του πειράματος LHCb στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων και καθηγήτρια φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ.
Εάν εγκριθεί το σχέδιο, το μηχάνημα θα κατασκευαστεί σε δύο στάδια. Στα πρώτα πειράματα θα συγκρουστούν ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια, ενώ στη δεύτερη, που έχει προγραμματιστεί για τη δεκαετία του 2070, θα συγκρουστούν μόνο πρωτόνια. Λόγω της τοπικής γεωλογίας, θα πρέπει να βρίσκεται σε διπλάσιο βάθος κάτω από το έδαφος από ό,τι ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων.
Η Δρ. Σαμπίν Χόσενφέλντερ από το Κέντρο Μαθηματικής Φιλοσοφίας του Μονάχου, δήλωσε ότι δεν υπάρχει καμία απόδειξη ότι ο FCC θα αποκαλύψει κάτι για τη σκοτεινή ύλη ή τη σκοτεινή ενέργεια.
«Η αλήθεια είναι ότι το πιο πιθανό πράγμα που θα έκανε ένα τέτοιο μηχάνημα είναι απλώς να κάνει καλύτερες μετρήσεις κάποιων σταθερών του καθιερωμένου μοντέλου, και αυτό είναι όλο», είπε. «Φοβάμαι ότι η χρηματοδότηση ενός τέτοιου πειράματος θα σημαίνει ότι πολλοί έξυπνοι άνθρωποι θα σπαταλήσουν τον χρόνο τους σε έρευνες που δεν θα οδηγήσουν σε καμία πρόοδο. Ο LHC είχε ένα καλό κίνητρο. Ο FCC δεν έχει. Οι σωματιδιακοί φυσικοί πρέπει να αποδεχτούν ότι η εποχή τους έχει τελειώσει. Αυτή είναι η εποχή της κβαντικής φυσικής», σημείωσε.
Ο καθηγητής Τζον Μπάτεργουορθ, μέλος του πειράματος Atlas στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων και καθηγητής φυσικής στο University College του Λονδίνου, δήλωσε ότι ο επιταχυντής είναι ένα έργο σε εξέλιξη.
«Πρόκειται για την επέκταση των συνόρων της ανθρώπινης γνώσης στην καρδιά της ύλης και των θεμελιωδών δυνάμεων, εν μέρει για να δούμε πόσο θεμελιώδεις είναι πραγματικά», πρόσθεσε ο ερευνητής.
