Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) утвердила планы строительства в Европе гигантского коллайдера протяжённостью 100 километров и стоимостью $23 млрд. В сравнении с новой установкой существующий Большой адронный коллайдер — ускоритель заряженных частиц диаметром 27 километров, способный работать с энергиями до 16 ТэВ (тераэлектронвольт), — будет выглядеть просто крохой.
Так называемый Будущий кольцевой коллайдер (Future Circular Collider, FCC) планируется использовать для сталкивания между собой заряженных частиц с энергией более 100 ТэВ. Благодаря этому учёные смогут создавать гораздо больше бозонов Хиггса, существование которых впервые было подтверждено CERN в 2012 году. Изучение этих элементарных частиц позволит лучше разобраться в природе тёмной материи, а также других загадок Стандартной модели физики.
«Такая машина сможет создавать огромное количество бозонов Хиггса в чистой среде, что позволит добиться значительного прогресса в картировании разнообразных взаимодействий бозона Хиггса с другими частицами, а также проводить измерения с чрезвычайно высокой точностью», — сообщила CERN в своём пресс-релизе.
В новом документе, описывающем текущие планы организации, CERN указывает, что текущий приоритет заключается в завершении модернизации существующего Большого адронного коллайдера и повышении его светимости с помощью очень мощных сверхпроводящих магнитов NbSn. Это позволит проводить внутри БАК гораздо больше столкновений частиц по сравнению с текущими возможностями, что увеличит шансы на повторное обнаружение бозонов Хиггса и других редких элементарных частиц.
Строительство нового коллайдера будет проводиться в два этапа. В рамках первого учёные создадут установку, которая позволит сталкивать электроны и позитроны, чтобы максимизировать выброс бозонов Хиггса для их дальнейшего более точного изучения. Вторая версия протон-протонного коллайдера сможет работать с энергиями более 100 ТэВ и создавать новые частицы, которые смогут дополнить Стандартную модель физики или даже изменить наше представление о ней.
CERN хотела бы начать строительство нового коллайдера к 2038 году, однако есть большая проблема — деньги. Новый проект физиков настолько дорогой, что финансирование для него придётся искать за пределами Евросоюза. Вполне возможно, что для этого даже придётся создать новую мировую научную организацию, в которую помимо европейских стран также войдут США, Китай и Япония.
Решить этот вопрос будет непросто, особенно если учесть, что перед новым коллайдером по сути не ставится такой же чёткой задачи, какая ставилась перед БАК. И всё же физика элементарных частиц и Стандартная модель — это именно те сферы, в которых содержится множество теоретических аспектов, требующих практического подтверждения.
«Единственным способом ответить на все интересующие нас вопросы являются эксперименты, а единственное место, где эти ответы могут прятаться, находится там, куда до этого мы не могли заглянуть», — подытожила в статье в журнале Nature британский физик Тара Ширс (Tara Shears).
Источник
