Концептуальный проект будущего кругового коллайдера

Официальные лица в CERN, Европейской организации по ядерным исследованиям, представили во вторник свое исследование для «Future Circular Collider» (Будущий круговой коллайдер) внутри 100-километрового окружного туннеля, который может начать работать в 2040 году.

Он находился бы рядом с существующим 27-километровой окружностью Большого адронного коллайдера недалеко от Женевы, который, пожалуй, наиболее известен тем, что помог подтвердить бозон Хиггса в 2012 году.

Официальные лица надеются на решение 22 государств-членов CERN в течение следующих нескольких лет о проекте, который дебютирует с электронно-позитронным коллайдером по ориентировочной стоимости 9 миллиардов евро (10,25 миллиарда долларов).

Второй этап проекта будет связан со сверхпроводящей протонной машиной в том же туннеле, что обойдется примерно в 15 миллиардов евро. Эта машина может начать работу в конце 2050-х годов.

Концептуальный документ, который разрабатывался пять лет назад, был нацелен на изучение перспектив «соблазнительно более мощных коллайдеров частиц, которые могут открыть эру физики высоких энергий после БАК», говорится на сайте CERN.

В конечном счете, «Future Circular Collider» будет включать в себя сверхпроводящее кольцо ускорителя протонов с энергией до 100 тера электрон-вольт и выше, по сравнению с максимальными 17 ТэВ в текущем коллайдере. Генеральный директор CERN Фабиола Джанотти назвал доклад «замечательным достижением», которое может помочь улучшить понимание фундаментальной физики и передовых технологий.

ЦЕРН сказал, что невозможно точно сказать, какую пользу принесет миру новый коллайдер, но отметил, что открытие электрона в 1897 году привело к электронной промышленности, которая теперь ежегодно вносит 3 триллиона долларов в мировую экономику.

«Конечной целью FCC является создание 100-километрового сверхпроводящего кольца ускорителя протонов с энергией до 100 ТэВ, на порядок более мощное, чем у LHC», — сказал директор по ускорителям и технологиям CERN Фредерик Бордри. «Временная шкала FCC предусматривает начало работы с электронно-позитронной машиной, точно так же, как LEP предшествовал LHC. Это позволило бы программе принести пользу сообществу физиков элементарных частиц на протяжении всего XXI века».

Используя сверхпроводящие магниты нового поколения, протонный коллайдер FCC предлагает широкий спектр новых физических возможностей. Достижение энергий в 100 ТэВ и выше позволило бы точно изучить, как бозон Хиггса взаимодействует с другими частицами, и тщательно изучить роль нарушения электрослабой симметрии в истории нашей вселенной. Это также позволило бы нам получить доступ к беспрецедентным энергетическим масштабам в поисках новых массивных частиц с множеством возможностей для великих открытий. Кроме того, он также будет изучать столкновения тяжелых ионов, поддерживая богатую программу по физике тяжелых ионов для изучения состояния вещества в ранней Вселенной.

Сложные инструменты, необходимые для физики элементарных частиц, вдохновляют на новые концепции, инновации и инновационные технологии, которые приносят пользу другим исследовательским дисциплинам и в конечном итоге находят применение во многих приложениях, оказывающих значительное влияние на экономику знаний и общество.

Будущий коллайдер откроет перед отраслью исключительные возможности, помогая расширить границы технологий. Он также обеспечил бы исключительную подготовку для нового поколения исследователей и инженеров.