Στην Ευρώπη, όπως σημειώνει το Nature , προσπαθούν να δικαιολογήσουν ένα τεράστιο έργο επιταχυντή σωματιδίων κόστους 14 δισεκατομμυρίων ελβετικών φράγκων (16 δισεκατομμύρια ευρώ, 17 δισεκατομμύρια δολάρια), κάτω από τη γαλλική και την ελβετική ύπαιθρο. Το μηχάνημα θα επέτρεπε στους ερευνητές να μελετήσουν λεπτομερώς το μποζόνιο Higgs . Αυτό το μηχάνημα θα ξεπερνούσε πολλές φορές τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), αλλά δεδομένου ότι αυτό δεν κατάφερε να ανοίξει τις πόρτες σε μια «Νέα Φυσική», δεν θα είναι εύκολο να πειστούν οι χρηματοδότες να επιδοτήσουν αυτό το νέο εγχείρημα.
Λεπτομέρειες του σχεδίου του CERN προέκυψαν από μια ενδιάμεση έκθεση που μελετά τη σκοπιμότητα του Future Circular Collider (FCC), ο οποίος θα χρησιμεύσει ως αντίστοιχη του προκατόχου του, του LHC μήκους 27 χιλιομέτρων στο CERN, το Ευρωπαϊκό εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής κοντά στη Γενεύη της Ελβετίας .
Πώς ο ανανεωμένος Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων θα κυνηγήσει νέα φυσική
Η πρώτη φάση της μελέτης, η οποία επικεντρώθηκε στον εντοπισμό του πού και πώς θα μπορούσε να κατασκευαστεί ένα τέτοιο μηχάνημα στην περιοχή του CERN, δεν αποκάλυψε «κανένα τεχνικό ή επιστημονικό εμπόδιο» που να εμποδίζει την κατασκευή του, δήλωσε ο Eliezer, πρόεδρος του Συμβουλίου του CERN, της διοίκησης του οργανισμού. σώμα, κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου στις 5 Φεβρουαρίου.
Η κατασκευή του μηχανήματος, που θα απαιτήσει την εκσκαφή μιας κυκλικής σήραγγας βάθους περίπου 200 μέτρων, θα μπορούσε να ξεκινήσει ήδη από το 2033. Η σήραγγα μήκους 91 χιλιομέτρων, η οποία σύμφωνα με το έργο θα πρέπει να διακόπτεται από τέσσερις πειραματικούς χώρους και θα έχει διάμετρο σχεδόν 15 χλμ. Το Συμβούλιο εξέτασε την έκθεση στις 2 Φεβρουαρίου, αλλά το ίδιο το έγγραφο δεν έχει δημοσιοποιηθεί. Η πλήρης μελέτη θα δημοσιευτεί το επόμενο έτος και η απόφαση για το έργο αναμένεται να ληφθεί πριν από το 2028.
Ο πρώην γενικός διευθυντής του CERN, Chris Llewellyn Smith, δήλωσε μπερδεμένος με την απόφαση να μην δημοσιεύσει την ενδιάμεση έκθεση, αλλά πιστεύει ότι το CERN βρίσκεται στο σωστό δρόμο, «χωρίς αμφιβολία», αλλά αυτό δεν προκαλεί έκπληξη.
Σωματίδια που συγκρούονται
Η σχεδιαζόμενη μηχανή αναμένεται να συγκρούσει ηλεκτρόνια με τους εταίρους αντιύλης τους, τα ποζιτρόνια, ξεκινώντας περίπου το 2045, με στόχο να δημιουργήσει και να μελετήσει λεπτομερώς περίπου ένα εκατομμύριο μποζόνια Higgs. Πολλοί φυσικοί πιστεύουν ότι η μελέτη του σωματιδίου, το οποίο ανακαλύφθηκε το 2012 και αλληλεπιδρά όπως κανένα άλλο, αντιπροσωπεύει τη μεγαλύτερη πιθανότητα της φυσικής να βρει ρωγμές στο Καθιερωμένο Μοντέλο, ένα επιτυχημένο αλλά ημιτελές μοντέλο σωματιδίων και δυνάμεων. Από εδώ θα μπορούσαμε να ξεκινήσουμε για τον επαναπροσδιορισμό μιας νέας φυσικής, ή τουλάχιστον ελπίζουμε ότι το «Εργοστάσιο Μποζονίων» πάει προς αυτή την κατεύθυνση.
Οι φυσικοί έχουν ζητήσει μια μελέτη σχετικά με τη σκοπιμότητα του FCC το 2020 ως μέρος μιας άσκησης ιεράρχησης προτεραιοτήτων που είναι γνωστή ως Ευρωπαϊκή Στρατηγική για τη Φυσική των Σωματιδίων. Η Fabiola Gianotti, γενική διευθύντρια του CERN, είπε στους δημοσιογράφους ότι η στρατηγική βρήκε το FCC ως «το πιο πειστικό επιστημονικό όργανο» μεταξύ αυτών που εξετάζονται.
Το διάστικτο διάγραμμα του FCC σε σύγκριση με αυτό του LHC, σε συμπαγή γραμμή
Η κατασκευή του FCC απέχει πολύ από το δεδομένο. Μεγάλο μέρος της τιμής των 15 δισεκατομμυρίων ελβετικών φράγκων θα καλυφθεί από τον τρέχοντα προϋπολογισμό του CERN, πρόσθεσε ο Gianotti. Ωστόσο, το έργο θα συνεχίσει να απαιτεί οικονομικές συνεισφορές από ευρωπαϊκές χώρες που είναι πλήρη μέλη του CERN και άλλες χώρες όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ιαπωνία. Η ενημέρωση δεν παρείχε καμία πληροφορία σχετικά με το τι μπορεί να είναι αυτό το κόστος. «Φαινόταν ότι απέφευγαν να δώσουν συγκεκριμένους αριθμούς, όπως το κόστος και το μερίδιο συμμετοχής τρίτων κρατών», λέει ο Michael Riordan, ιστορικός φυσικής με έδρα το Eastsound της Ουάσιγκτον.
Τα άλλα "εργοστάσια μποζονίων"
Εν τω μεταξύ, άλλα έργα «εργοστάσιο Higgs» βρίσκονται υπό εξέλιξη σε όλο τον κόσμο. Η ιαπωνική κυβέρνηση έχει δείξει ενδιαφέρον να φιλοξενήσει τον από καιρό προγραμματισμένο Διεθνή Γραμμικό Επιταχυντή, ενώ η Κίνα σχεδιάζει μια μηχανή δακτυλίου που ονομάζεται Κυκλικός Επιταχυντής Ποζιτρονίων Ηλεκτρονίων. Ο Gianotti είπε ότι η European Strategy for Particle Physics βρήκε ότι το FCC είχε μεγαλύτερο φυσικό δυναμικό από έναν γραμμικό επιταχυντή, επειδή μπορούσε να παράγει μποζόνια Higgs με υψηλότερο ρυθμό και επειδή οι ίδιες σήραγγες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν αργότερα για μια μηχανή πολύ υψηλότερης ενέργειας που συγκρούεται πρωτόνια.
Δεν είναι όλοι στην κοινότητα της σωματιδιακής φυσικής υπέρ της προτεινόμενης μηχανής του CERN. Η Donatella Lucchesi, σωματιδιακός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Πάντοβα στην Ιταλία, διαφωνεί με την εστίαση του οργανισμού στο FCC. "Δεν νομίζω ότι αυτό είναι καλό για την κοινότητά μας, για επιστημονικούς λόγους και για άλλους λόγους." Ο Lucchesi είναι μέρος μιας ομάδας που μελετά μια εναλλακτική τεχνολογία για μελλοντικούς επιταχυντές, που βασίζεται σε συγκρουόμενες δέσμες μιονίων αντί ηλεκτρονίων ή πρωτονίων.
Οι φυσικοί των σωματιδίων θέλουν να κατασκευάσουν τον πρώτο επιταχυντή μιονίων στον κόσμο
Ο Gianotti είπε ότι η κατασκευή της FCC δεν θα εμπόδιζε το CERN να συμβάλει σε έναν επιταχυντή μιονίων, μια εγκατάσταση με την οποία οι αμερικανοί επιστήμονες θα ήθελαν να πειραματιστούν πλήρως. Τα μιόνια είναι πολύ πιο μαζικά από τα ηλεκτρόνια και επιτρέπουν συγκρούσεις υψηλής ενέργειας. Αλλά κανείς δεν γνωρίζει ακόμη αν είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένας επιταχυντής μιονίων. «Φυσικά θα συνεργαστούμε με τους Αμερικανούς συναδέλφους μας εάν θέλουν να κατασκευάσουν έναν νέο επιταχυντή στις ΗΠΑ, αλλά οι καιροί είναι τελείως διαφορετικοί από εκείνους της FCC», είπε ο ειδικός.
Μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι το κόστος κατασκευής αυτών των μέγα επιταχυντών υπερτερεί των οφελών τους, ειδικά όταν η θεωρία δεν δίνει σαφή ένδειξη για το τι μπορεί να ανακαλυφθεί. «Είναι αλήθεια ότι αυτή τη στιγμή δεν έχουμε σαφή θεωρητική καθοδήγηση για το τι πρέπει να αναζητήσουμε», είπε η Gianotti, αλλά πρόσθεσε ότι αυτό είναι ένα επιχείρημα υπέρ της κατασκευής ενός νέου μηχανήματος. «Τα εργαλεία θα μας επιτρέψουν να κάνουμε ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός στην αντιμετώπιση του ζητήματος, ενώ θα μας πουν επίσης ποιες είναι οι σωστές ερωτήσεις», είπε .
Για σύγκριση, το ήδη πανάκριβο ITER, το ευρωπαϊκό πείραμα πυρηνικής σύντηξης, κοστίζει 20 δισεκατομμύρια ευρώ, αλλά θα πρέπει να ανοίξει το δρόμο για την εμπορική σύντηξη. Το πειραματικό σφαιρικό tokamak που θα πρέπει να παράγει ενεργειακή σύντηξη Tokamak κοστίζει περίπου 65 εκατομμύρια ευρώ . Πρέπει να ξοδέψουμε 16 δισεκατομμύρια ευρώ σε μια μηχανή που, σε κίνδυνο, μπορεί να μην ανακαλύψει τίποτα και σε κάθε περίπτωση θα έκανε τις ανακαλύψεις χρήσιμες μόνο για τη θεωρητική φυσική;
Χάρη στο κανάλι μας στο Telegram, μπορείτε να ενημερώνεστε για τη δημοσίευση νέων άρθρων Οικονομικών Σεναρίων.
Το άρθρο του CERN θέλει 16 δισ. ευρώ για το νέο «Εργοστάσιο Boson», ο σούπερ επιταχυντής προέρχεται από το Economic Scenaros .
Αυτή είναι μια αυτόματη μετάφραση μιας ανάρτησης που δημοσιεύτηκε στο Scenari Economici στη διεύθυνση URL https://scenarieconomici.it/il-cern-vuole-16-miliardi-di-euro-per-la-nuova-fabbrica-di-bosoni-il-super-acceleratore/ στις Fri, 09 Feb 2024 12:20:05 +0000.