Un nou distrugător de atomi ar fi de departe cel mai mare din lume's

La șapte ani după ce experimentele de la Large Hadron Collider (LHC) – cel mai mare distrugător de atomi din lume – au confirmat existența unei particule subatomice misterioase cunoscute sub numele de bosonul Higgs, fizicienii au elaborat planuri pentru construirea unui accelerator și mai mare.

Future Circular Collider (FCC) ar fi de patru ori mai mare și de până la 10 ori mai puternic decât LHC, a anunțat marți, într-un raport, Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară (mai bine cunoscută sub acronimul său francez, CERN). Un consorțiu internațional format din 23 de națiuni membre, CERN operează Large Hadron Collider și ar urma să administreze și FCC.

„Raportul de proiectare conceptuală a FCC este o realizare remarcabilă”, a declarat directorul general al CERN, Fabiola Gianotti, într-o declarație. „Acesta arată potențialul extraordinar al FCC de a îmbunătăți cunoștințele noastre despre fizica fundamentală și de a avansa multe tehnologii cu un impact larg asupra societății.”

Noul accelerator, care ar urma să fie construit în apropierea LHC de-a lungul graniței dintre Elveția și Franța, ar extinde în mod semnificativ înțelegerea oamenilor de știință despre materie și univers, potrivit CERN. Dacă proiectul decurge conform planului, oamenii de știință ar putea folosi noul accelerator pentru a căuta noi particule subatomice până la jumătatea secolului trecut.

Planul pentru noul accelerator, dezvoltat de peste 1.000 de oameni de știință din 150 de instituții din întreaga lume, prevede o colaborare multinațională pentru construirea unei instalații în valoare de 24 de miliarde de dolari, formată din mai multe laboratoare și un tunel circular cu o circumferință de 100 de kilometri (62 de mile).

Planul va fi acum revizuit de un grup internațional de oameni de știință înainte ca consiliul de conducere al CERN să decidă dacă va merge mai departe cu el.

Particule mici, mașini mari

Deși particulele care alcătuiesc universul sunt mici, mașinile necesare pentru a le studia trebuie să fie mari. Numai coliziunile uriașe pot crea energia enormă necesară pentru a cerceta materia la cele mai mici scări. Acceleratoarele accelerează protoni, electroni și alte particule la viteze apropiate de viteza luminii și le izbesc unele de altele în speranța de a descoperi particule necunoscute printre resturi.

După descoperirea bosonului Higgs în 2012, fizicienii care lucrează la LHC au sperat că experimentele ulterioare de acolo ar putea oferi indicii ale unei „noi fizici” – adică să dezvăluie particule necunoscute anterior care nu fac parte din așa-numitul Model Standard al fizicii care reprezintă înțelegerea noastră actuală a materiei care alcătuiește totul în univers.

Acesta nu s-a întâmplat. Dar oamenii de știință speră că un accelerator mai mare, cum ar fi Future Circular Collider, ar putea reuși acolo unde LHC nu a reușit.

„Timp de un secol, acceleratoarele de particule cu o energie din ce în ce mai mare au împins înainte frontierele înțelegerii noastre a universului și a elementelor fundamentale care stau la baza a tot ceea ce se află în el”, a declarat Glenn Starkman, fizician la Universitatea Case Western Reserve din Cleveland, pentru NBC News MACH, într-un e-mail. „Ne aflăm într-un moment în care viziunea noastră asupra a ceea ce se află dincolo de frontierele actuale este neobișnuit de încețoșată; despărțirea de această ceață necesită o viziune îndrăzneață și determinare.”

Merită costul?

Alți oameni de știință sunt îndoielnici cu privire la necesitatea unui nou accelerator uriaș.

„Având în vedere tot ceea ce știm în prezent, nu ar fi o investiție bună”, a declarat Sabine Hossenfelder, fizician teoretician la Institutul pentru Studii Avansate din Frankfurt, Germania, într-un e-mail. „Desigur, s-ar putea ca aceasta să descopere ceva nou, dacă suntem norocoși”, a spus ea. Dar, având în vedere incertitudinea, ea a spus că oamenii de știință ar putea obține mai mult pentru banii lor investind în schimb în telescoape mai mari, tehnologie de fuziune nucleară sau cercetare în domeniul inteligenței artificiale.

David King, fizician și fost consilier științific principal al Marii Britanii, a exprimat îndoieli similare. „Trebuie să tragem o linie undeva. Altfel, vom ajunge să avem un colider atât de mare încât să ocolească ecuatorul”, a declarat el pentru BBC. „Și dacă nu se termină acolo, poate că va exista o cerere pentru unul care să meargă până la Lună și înapoi.”

Dar cei care sunt în favoarea impulsionării unor proiecte mari, cum ar fi acceleratorul propus, subliniază că știința fundamentală aduce adesea beneficii practice, precum și descoperiri științifice.

Construcția și funcționarea LHC au fost creditate cu progrese cheie în tehnologia radio, robotică, informatică, criogenie și multe alte domenii. Iar World Wide Web – rețeaua de calculatoare care face posibilă citirea acestui articol de către dumneavoastră – a fost inventată de un om de știință englez pe nume Tim Berners-Lee în timp ce lucra la CERN la sfârșitul anilor 1980.

Vreți mai multe povești despre fizică?

• Cele mai mari 7 întrebări fără răspuns din fizică
• Cum fizica particulelor aruncă o nouă lumină asupra unor secrete străvechi
• Ce ne învață Einstein și Bill Gates despre călătoriile în timp

FOLLOW NBC NEWS MACH PE TWITTER, FACEBOOK ȘI INSTAGRAM.