Ny atomclasher vil være verdens langt 'største

Syv år efter at eksperimenterne ved Large Hadron Collider (LHC) – verdens største atomclasher – bekræftede eksistensen af en mystisk subatomar partikel kendt som Higgs boson, har fysikere udarbejdet planer om at bygge en endnu større collider.

Den fremtidige cirkulære collider (FCC) vil være fire gange større og op til 10 gange kraftigere end LHC, meddelte Den Europæiske Organisation for Kerneforskning (bedre kendt under sit franske akronym, CERN) i en rapport tirsdag. CERN, der er et internationalt konsortium bestående af 23 medlemslande, driver Large Hadron Collider og vil også drive FCC.

“FCC’s konceptuelle designrapport er en bemærkelsesværdig bedrift”, sagde CERN’s generaldirektør Fabiola Gianotti i en erklæring. “Den viser FCC’s enorme potentiale til at forbedre vores viden om grundlæggende fysik og til at fremme mange teknologier med en bred indvirkning på samfundet.”

Den nye collider, der skal bygges i nærheden af LHC langs den schweizisk-franske grænse, vil ifølge CERN udvide forskernes forståelse af stof og universet betydeligt. Hvis projektet går som planlagt, kan forskerne bruge den nye collider til at jage efter nye subatomare partikler i midten af århundredet.

Planen for den nye kollider, der er udviklet af mere end 1.000 forskere fra 150 institutioner rundt om i verden, kræver et multinationalt samarbejde om at bygge et anlæg til 24 milliarder dollars bestående af flere laboratorier og en cirkulær tunnel med en omkreds på 100 kilometer (62 miles).

Planen vil nu blive gennemgået af et internationalt panel af videnskabsfolk, inden CERN’s styrende råd beslutter, om det skal gå videre med den.

Små partikler, store maskiner

Og selv om de partikler, der udgør universet, er små, skal de maskiner, der er nødvendige for at studere dem, være store. Kun enorme kollisionsmaskiner kan skabe den enorme energi, der er nødvendig for at undersøge stof på de mindste skalaer. Colliderne accelererer protoner, elektroner og andre partikler til hastigheder tæt på lysets hastighed og smadrer dem ind i hinanden i håb om at opdage ukendte partikler blandt affaldet.

Efter opdagelsen af Higgs-bosonen i 2012 havde fysikere, der arbejder ved LHC, håbet, at efterfølgende eksperimenter der kunne give antydninger af en “ny fysik” – dvs. afsløre tidligere ukendte partikler, der ikke er en del af den såkaldte standardmodel for fysik, som repræsenterer vores nuværende forståelse af det stof, der udgør alt i universet.

Det er ikke sket. Men forskerne håber, at en større accelerator som Future Circular Collider kan lykkes, hvor LHC ikke gjorde det.

“I et århundrede har partikelacceleratorer med stadigt stigende energi skubbet grænserne for vores forståelse af universet og de grundlæggende byggesten for alt i det,” siger Glenn Starkman, fysiker ved Case Western Reserve University i Cleveland, til NBC News MACH i en e-mail. “Vi står på et tidspunkt, hvor vores vision af, hvad der ligger bag de nuværende grænser, er uvant tåget; at skille den tåge ad kræver en dristig vision og beslutsomhed.”

Er det prisen værd?

Andre forskere er tvivlende over for behovet for en enorm ny collider.

“I betragtning af alt det, vi ved på nuværende tidspunkt, ville det ikke være en god investering,” sagde Sabine Hossenfelder, teoretisk fysiker ved Frankfurt Institute for Advanced Studies i Tyskland, i en e-mail. “Selvfølgelig kan det være, at den finder noget nyt, hvis vi er heldige,” sagde hun. Men i betragtning af usikkerheden sagde hun, at forskerne måske ville få mere for pengene ved i stedet at investere i større teleskoper, kernefusionsteknologi eller forskning i kunstig intelligens.

David King, fysiker og tidligere videnskabelig chefkonsulent i Storbritannien, udtrykte lignende tvivl. “Vi er nødt til at trække en grænse et eller andet sted. Ellers ender vi med en collider, der er så stor, at den går rundt om ækvator,” sagde han til BBC. “Og hvis det ikke ender der, vil der måske komme en anmodning om en, der går til månen og tilbage.”

Men de, der går ind for at gå videre med store projekter som den foreslåede collider, påpeger, at grundvidenskab ofte giver praktiske fordele såvel som videnskabelige opdagelser.

Byggeriet og driften af LHC er blevet krediteret for vigtige fremskridt inden for radioteknologi, robotteknologi, computervidenskab, kryogenik og mange andre områder. Og World Wide Web – det computernetværk, der gør det muligt for dig at læse denne artikel – blev opfundet af en engelsk videnskabsmand ved navn Tim Berners-Lee, mens han arbejdede på CERN i slutningen af 1980’erne.

Vil du have flere historier om fysik?

• De 7 største ubesvarede spørgsmål inden for fysik
• Hvordan partikelfysik kaster nyt lys over gamle hemmeligheder
• Hvad Einstein og Bill Gates lærer os om tidsrejser

FØLG NBC NEWS MACH PÅ TWITTER, FACEBOOK OG INSTAGRAM.