Nový urychlovač atomů by byl zdaleka největší na světě'
Sedm let poté, co experimenty na Velkém hadronovém urychlovači (LHC) – největším urychlovači atomů na světě – potvrdily existenci záhadné subatomární částice známé jako Higgsův boson, připravili fyzikové plány na stavbu ještě většího urychlovače.
Budoucí kruhový urychlovač (FCC) by byl čtyřikrát větší a až desetkrát výkonnější než LHC, oznámila v úterý ve své zprávě Evropská organizace pro jaderný výzkum (známější pod francouzskou zkratkou CERN). Mezinárodní konsorcium 23 členských zemí CERN provozuje Velký hadronový urychlovač a provozovalo by i FCC.
„Zpráva o koncepčním návrhu FCC je pozoruhodným úspěchem,“ uvedla v prohlášení generální ředitelka CERN Fabiola Gianottiová. „Ukazuje obrovský potenciál FCC pro zlepšení našich znalostí v oblasti fundamentální fyziky a pro rozvoj mnoha technologií s širokým dopadem na společnost.“
Nový urychlovač, který má být postaven v blízkosti LHC podél švýcarsko-francouzských hranic, by podle CERNu významně rozšířil znalosti vědců o hmotě a vesmíru. Pokud projekt půjde podle plánu, mohli by vědci nový urychlovač využívat k lovu nových subatomárních částic už v polovině století.
Plán nového urychlovače, který vypracovalo více než 1 000 vědců ze 150 institucí z celého světa, počítá s tím, že v rámci mezinárodní spolupráce bude vybudováno zařízení za 24 miliard dolarů sestávající z několika laboratoří a kruhového tunelu o obvodu 100 kilometrů.
Plán nyní posoudí mezinárodní panel vědců, než řídící rada CERNu rozhodne, zda se s ním bude dále pracovat.
Malé částice, velké stroje
Ačkoli částice tvořící vesmír jsou malé, stroje potřebné k jejich studiu musí být velké. Pouze obrovské srážeče mohou vytvořit obrovskou energii potřebnou ke zkoumání hmoty na nejmenších škálách. Urychlují protony, elektrony a další částice na rychlosti blízké rychlosti světla a narážejí do sebe v naději, že mezi troskami objeví neznámé částice.
Po objevu Higgsova bosonu v roce 2012 fyzikové pracující na urychlovači LHC doufali, že tamní následné experimenty nabídnou náznaky „nové fyziky“ – to znamená, že odhalí dosud neznámé částice, které nejsou součástí takzvaného standardního fyzikálního modelu, který představuje naše současné chápání hmoty tvořící vše ve vesmíru.
To se nestalo. Vědci však doufají, že větší urychlovač, jako je Future Circular Collider, by mohl uspět tam, kde LHC neuspěl.
„Po celé století posouvaly urychlovače částic se stále rostoucí energií hranice našeho chápání vesmíru a základních stavebních kamenů všeho v něm,“ řekl Glenn Starkman, fyzik z Case Western Reserve University v Clevelandu, v e-mailu pro NBC News MACH. „Stojíme v okamžiku, kdy je naše představa o tom, co leží za současnými hranicemi, nezvykle mlhavá; rozestoupení této mlhy vyžaduje odvážnou vizi a odhodlání.“
Stojí to za to?
Jiní vědci o potřebě nového obrovského urychlovače pochybují.
„Vzhledem k tomu, co v současnosti víme, by to nebyla dobrá investice,“ uvedla v e-mailu Sabine Hossenfelderová, teoretická fyzička z Frankfurtského institutu pro pokročilá studia v Německu. „Samozřejmě se může stát, že objeví něco nového, pokud budeme mít štěstí,“ dodala. Ale vzhledem k nejistotě by podle ní vědci mohli získat více peněz, kdyby místo toho investovali do větších teleskopů, technologie jaderné fúze nebo výzkumu umělé inteligence.
David King, fyzik a bývalý hlavní vědecký poradce Velké Británie, vyjádřil podobné pochybnosti. „Někde musíme udělat čáru. Jinak skončíme s urychlovačem, který bude tak velký, že obejde rovník,“ řekl BBC. „A pokud to neskončí tam, možná se objeví požadavek na takový, který půjde na Měsíc a zpět.“
Ti, kdo jsou pro prosazení velkých projektů, jako je navrhovaný urychlovač, však poukazují na to, že základní věda často přináší kromě vědeckých objevů i praktický užitek.
Výstavba a provoz urychlovače LHC se zasloužily o klíčové pokroky v radiotechnice, robotice, počítačové vědě, kryogenice a mnoha dalších oborech. A World Wide Web – počítačovou síť, která vám umožňuje číst tento článek – vynalezl anglický vědec Tim Berners-Lee při práci v CERN na konci 80. let 20. století.
Chcete další příběhy o fyzice?
- 7 největších nezodpovězených otázek ve fyzice
- Jak částicová fyzika vrhá nové světlo na dávná tajemství
- Co nás Einstein a Bill Gates učí o cestování časem
Sledujte NBC NEWS MACH na TWITTERU, FACEBOOKU A INSTAGRAMU.
.