ПРИХОВАТИ

Наступник Великого адронного колайдера? У ЦЕРН запропонували новий 100-км прискорювач

Коцептуальна схема майбутнього прискорювача FCC
Коцептуальна схема майбутнього прискорювача FCC

У ЦЕРН, дослідницькій організації, що відповідає за роботу Великого адронного колайдера, запропонували концептуальний дизайн нового кільцевого колайдера, який має стати наступником ВАК та значно розширити можливості сучасної фізики.

Новий концепт отримав назву Future Circular Collider (Майбутній кільцевий колайдер)Наразі, його вартість оцінюють у 9 мільярдів євро. Якщо країни-учасники профінансують такий проект, новий 100-км прискорювач запрацює вже у 2040 році.

Проект майбутнього протонного колайдера 100 ТеВ
Проект майбутнього протонного колайдера МКК, здатного досягти енергій у 100 ТеВ. Джерело: CERN

Нова глибина з новими потужностями

Впродовж наступних двох років фізики та інженери працюватимуть над оновленням європейської стратегії з квантової фізики. Новий стратегічний план має вмістити конкретні напрямки майбутніх експериментів, які вийдуть за межі можливостей наявного Великого адронного колайдера.

Художнє зображення зіткнення в майбутньому колайдері
Художнє зображення зіткнення в Майбутньому кільцевому колайдері. Джерело: CERN

Тим часом, у ЦЕРН вже розбудовують Компактний лінійний колайдер CLIC – прямий електрон-позитронний колайдер (прискорювач) з високою світністю. CLIC розганятиме електрони та їхні античастинки з позитивним зарядом до енергій у декілька тераелектронвольт (ТеВ). Фізики сподіваються досягти рекордного балансу “між точністю та передовою потужністю, з можливостями, які дозволять розширити наші знання на обох кордонах, коли ера ВАК добігає кінця“.

Робота над концептом МКК, довжина кільця якого має скласти 100 км, почалася у 2014 році. У ЦЕРН планують збудувати рекордний кільцевий прискорювач, на якому можна буде проводити електрон-позитронні, електрон-протонні та електрон-іонні зіткнення.

Schweiz, Genf, Cern, FCC

“Кінцева мета МКК полягає у забезпеченні 100-км надпровідного кільця, з енергіями до 100 ТеВ, тобто він буде на порядок потужнішим за ВАК,”

розповів Фредерік Бордрі, директор Департаменту прискорювачів та технологій ЦЕРН –

“План розбудови МКК починається з установки для електрон-позитронних зіткнень, так само, як LEP заклав фундамент для ВАК.”

100 ТеВ для частинок Гіґґса

Так само, як ми радіємо оновленій моделі смартфона, у ЦЕРН охоче чекають на можливість застосувати нові технології, що дозволяють досягти рівня енергій у 100 ТеВ.

Кабель для новітніх надпровідних електромагнітів
На фото показано кабель Nb3Sn Rutherford для магнітів високого поля, які будуть використовуватися в експерименті HL-LHC, а також у майбутніх експериментах МКК. Джерело: CERN

Для МКК фізики планують використати нове покоління надпровідних магнітів високого поля, технологію економічних та ефективних електромагнітів, яку вперше розробили та застосували в NASA.

Новий рівень енергій частинок у прискорювачі дозволить проводити високоточні дослідження взаємодії частинок Гіґґса, існування яких було вперше підтверджено в експерименті на Великому адронному колайдері в 2013 році.

Зіткнення квантових частинок
Краса зіткнення квантових частинок. Художнє зображення. Джерело: CERN

За допомогою МКК фізики також планують краще зрозуміти роль, яку відіграло явище порушення електрослабкої симетрії після Великого вибуху. Вища енергія також створить умови для відкриття нових, важчих квантових частинок, а зіткнення важких іонів – більше дізнатися про стан матерії у ранньому Всесвіті.

CERN, arXiv: 1812.02093.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Total
40
Shares
40 Shares:
Перегляньте також
Далі

Радіоактивна хмара у Європі у 2017 році, ймовірно, походила з Росії – дослідження

У 2017 році у небі над Європою одна за одною лабораторії почали реєструвати радіоактивний матеріал. Ніхто не знав…
Далі

У MIT створили живі рослини, що сяють, як лампи

Група дослідників з Массачусетського технологічного університету під керівництвом професора Майкла Страно повідомила, що їм вдалося створити рослини, які…
Каракатиця
Далі

Восьминоги надихнули вчених на створення штучної маскувальної шкіри для роботів

Інженери з Корнельського університету повідомили, що їм вдалося розробити еластичну поверхню, яка відтворює тривимірні структури “камуфляжу” справжніх восьминогів…