Szkoła Główna Mikołaja Kopernika

Fizycy planują największy zderzacz cząstek w historii

Europejska Organizacja Badań Jądrowych (CERN) przedstawiła 31 marca 2025 roku raport dotyczący wykonalności projektu Future Circular Collider (FCC). To ambitne przedsięwzięcie zakłada budowę nowego akceleratora cząstek o obwodzie 90,7 km, co ponad trzykrotnie przewyższa długość obecnego Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC). Projekt ma na celu zgłębienie fundamentalnych aspektów fizyki cząstek elementarnych oraz poszukiwanie zjawisk wykraczających poza obecnie obowiązujący Model Standardowy.

Schematyczna mapa przedstawiająca możliwą lokalizację przyszłego zderzacza kołowego (FCC) (Zdjęcie: CERN)

Etapy realizacji projektu

FCC ma być realizowany w dwóch głównych etapach. Pierwszy z nich, FCC-ee, przewiduje zderzanie elektronów z pozytonami, co umożliwi precyzyjne badania bozonu Higgsa oraz innych cząstek. Drugi etap, FCC-hh, zakłada zderzanie protonów przy energii dochodzącej do 100 TeV, co pozwoli na eksplorację nowych obszarów fizyki wysokich energii. Planowana eksploatacja FCC-ee ma rozpocząć się w połowie lat 2040., natomiast FCC-hh miałby ruszyć w latach 70. XXI wieku.

Szacowany koszt budowy FCC wynosi około 15 miliardów franków szwajcarskich (około 17 miliardów dolarów). CERN deklaruje pokrycie 65% tej kwoty ze swojego budżetu, jednak brak jeszcze szczegółowego planu finansowania. Decyzja o realizacji projektu ma zostać podjęta przez państwa członkowskie CERN w 2028 roku .​

Alternatywne projekty na świecie

Oprócz FCC, na świecie rozważane są inne projekty akceleratorów cząstek. W Japonii planowany jest Międzynarodowy Zderzacz Liniowy (ILC) o długości około 20 km, który miałby zderzać elektrony z pozytonami. Projekt ten jednak napotyka na trudności związane z brakiem politycznego poparcia i niepewnym finansowaniem.

Chiny z kolei planują budowę Circular Electron Positron Collider (CEPC) o obwodzie 100 km. Projekt ten, szacowany na około 5 miliardów dolarów, ma rozpocząć budowę w 2027 roku i zakończyć ją do 2035 roku. CEPC ma na celu precyzyjne badania bozonu Higgsa oraz przygotowanie gruntu pod przyszły zderzacz proton-proton o jeszcze wyższych energiach .​

Znaczenie dla społeczeństwa

Choć budowa takich urządzeń wiąże się z ogromnymi kosztami, ich wpływ na rozwój technologii i nauki jest nie do przecenienia. Przykładem może być powstanie World Wide Web w CERN czy rozwój technologii medycznych, takich jak pozytonowa tomografia emisyjna. Ponadto, badania prowadzone w takich ośrodkach przyczyniają się do lepszego zrozumienia fundamentalnych praw rządzących wszechświatem, co może prowadzić do przełomowych odkryć w przyszłości.

Źródła: home.web.cern.ch, home.cern, globaltimes.cn, Latest news & breaking headlines, The Guardian / Fot.: CERN, VOX.com

Przejdź do treści