Вартість 15 млрд доларів: 95% Всесвіту, якого бракує, допоможе виявити новий суперколайдер

Наразі найбільшим і найпотужнішим прискорювачем частинок на планеті є Великий адронний колайдер (ВАК), розташований під землею на кордоні Швейцарії та Франції. За його допомогою вчені зробили вже чимало важливих відкриттів, зокрема виявили останню відсутню частинку зі Стандартної моделі фізики елементарних частинок під назвою бозон Гіґґса. Але ще 95% Всесвіту залишаються загадкою для вчених, адже існують частинки, які ще не вдалося виявити в експериментах на БАК, але вони можуть пояснити поки що невідому природу більшої частини Всесвіту. Тому вчені з ЦЕРН пропонують побудувати ще потужніший за БАК прискорювач частинок, який може призвести до революційних відкриттів у фізиці. Але вартість проєкту оцінюють у 15 мільярдів доларів і не всі згодні, чи то це виправдані витрати, пише BBC.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Новий прискорювач частинок, який пропонують побудувати в ЦЕРН, дістав назву Майбутній круговий колайдер (FCC), і на нього мають виділити гроші країни, що займаються фінансуванням ЦЕРН.

Учені вважають, що за допомогою FCC можна буде зробити фундаментальні відкриття у фізиці та зрозуміти природу 95% Всесвіту, про який досі майже нічого не відомо. Вважається, що 5% Всесвіту складається зі звичайної матерії, 26% — з темної матерії, а 69% — з темної енергії. Темна матерія, як вважається, утримує разом усі галактики і скупчення галактик, а темна енергія відповідає за прискорене розширення космосу. Ні першу, ні другу досі не вдалося виявити безпосередньо. Але дослідження показують, що вони існують, але їхня природа до кінця не зрозуміла.

Вчені тривалий час намагаються виявити частинки темної матерії під час експериментів на БАК, але поки що їхні спроби не увінчалися успіхом. Таким чином фізики так і не змогли виявити відсутні частинки, що існують у Всесвіті. Але вчені з ЦЕРН вважають, що це можна зробити за допомогою FCC і таким чином вивести нову теорію, яка пояснить, як працює весь Всесвіт.

БАК почав свою роботу 2008 року і на його будівництво витратили 4,5 млрд доларів. Цей найбільший у світі прискорювач частинок являє собою тунель завдовжки 27 км, який розташований під землею. Вчені прискорюють у ньому частинки атомів до майже швидкості світла, а потім відбувається їхнє зіткнення. У результаті з'являються субатомні частинки, які допомагають краще зрозуміти будову атомів, а також те, як різні частинки взаємодіють одна з одною.

Вчені пропонують побудувати FCC на в 2 рази більшій глибині, ніж знаходиться БАК, а його довжина становитиме 91 км, і він буде у формі кола, як випливає з назви. Перша частина суперколайдера має почати свою роботу у 2040-х роках. У тунелі зіштовхуватимуть електрони, що має призвести до появи більшої кількості бозонів Гіґґса та інших частинок. Друга частина FCC має розпочати роботу у 2070-х роках. Але для роботи нової частини суперколайдера потрібні будуть технології, які поки що не винайшли. У цьому тунелі вчені зіштовхуватимуть протони, щоб знайти раніше невідомі частинки Всесвіту.

За словами Сабіни Хоссенфельдер з Мюнхенського університету, Німеччина, немає жодної гарантії, що новий потужніший прискорювач частинок зможе показати революційні результати. Тому можливо величезні витрати не є виправданими.

Витрачати на створення нового колайдера 15 млрд доларів не вважає доцільним і колишній головний науковий консультант уряду Великої Британії Девід Кінг. Він вважає, що ці гроші можна спрямувати в інше русло, наприклад, на боротьбу з кліматичною кризою.

Ейдан Робсон з Університету Глазго, Велика Британія, вважає, що новий колайдер краще будувати за прямою лінією, тобто не робити його круговим, і він має бути коротшим, ніж FCC. Це значно здешевить вартість проєкту.

Поки що вчені чекають результатів обговорення країнами, які фінансують ЦЕРН, наскільки вони готові витратити мільярди доларів для того, щоб розкрити загадки Всесвіту.

Як уже писав Фокус, у кількох наукових статтях вчені офіційно підтвердили новий прорив у фізиці. Вченим вдалося отримати під час запуску реакції термоядерного синтезу більше енергії, ніж було витрачено на здійснення реакції.